Predicting the Distribution and Ecological Niche of Unexploited Snow Crab (Chionoecetes opilio) Populations in Alaskan Waters: A First Open-Access Ensemble Model
Notice bibliographique
Résumé
Populations of the snow crab (Chionoecetes opilio) are widely distributed on high-latitude continental shelves of the North Pacific and North Atlantic, and represent a valuable resource in both the United States and Canada. In US waters, snow crabs are found throughout the Arctic and sub-Arctic seas surrounding Alaska, north of the Aleutian Islands, yet commercial harvest currently focuses on the more southerly population in the Bering Sea. Population dynamics are well-monitored in exploited areas, but few data exist for populations further north where climate trends in the Arctic appear to be affecting species' distributions and community structure on multiple trophic levels. Moreover, increased shipping traffic, as well as fisheries and petroleum resource development, may add additional pressures in northern portions of the range as seasonal ice cover continues to decline. In the face of these pressures, we examined the ecological niche and population distribution of snow crabs in Alaskan waters using a GIS-based spatial modeling approach. We present the first quantitative open-access model predictions of snow-crab distribution, abundance, and biomass in the Chukchi and Beaufort Seas. Multi-variate analysis of environmental drivers of species' distribution and community structure commonly rely on multiple linear regression methods. The spatial modeling approach employed here improves upon linear regression methods in allowing for exploration of nonlinear relationships and interactions between variables. Three machine-learning algorithms were used to evaluate relationships between snow-crab distribution and environmental parameters, including TreeNet, Random Forests, and MARS. An ensemble model was then generated by combining output from these three models to generate consensus predictions for presence-absence, abundance, and biomass of snow crabs. Each algorithm identified a suite of variables most important in predicting snow-crab distribution, including nutrient and chlorophyll-a concentrations in overlying waters, temperature, salinity, and annual sea-ice cover; this information may be used to develop and test hypotheses regarding the ecology of this species. This is the first such quantitative model for snow crabs, and all GIS-data layers compiled for this project are freely available from the authors, upon request, for public use and improvement.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».