Mathematical Bio-Economics 2.0 for Sustainable Fisheries

Luc Doyen (), M Smith (), U Sumaila, G Zaccour (), I Ekeland, Philippe Cury, Christophe Lett, O Thebaud, J.-C Poggiale, A Moussaoui, Jean-Marc Fromentin, S Gourguet, Patrice Guillotreau, H Gomes, Pierre Courtois, Robbert-Jan Schaap, F Blanchard, Catherine Rainer (), T Villain, F Menard and Tewfik Sari ()
Additional contact information
M Smith: Nicholas School of the Environment - Duke University [Durham]
U Sumaila: UBC - University of British Columbia [Canada]
G Zaccour: GERAD - Groupe d’études et de recherche en analyse des décisions - EPM - École Polytechnique de Montréal - McGill University = Université McGill [Montréal, Canada] - HEC Montréal - HEC Montréal - UQAM - Université du Québec à Montréal = University of Québec in Montréal
I Ekeland: CEREMADE - CEntre de REcherches en MAthématiques de la DEcision - Université Paris Dauphine-PSL - PSL - Université Paris Sciences et Lettres - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
Philippe Cury: UMR MARBEC - MARine Biodiversity Exploitation and Conservation - MARBEC - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - IFREMER - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - UM - Université de Montpellier
Christophe Lett: UMR MARBEC - MARine Biodiversity Exploitation and Conservation - MARBEC - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - IFREMER - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - UM - Université de Montpellier
O Thebaud: AMURE - Aménagement des Usages des Ressources et des Espaces marins et littoraux - Centre de droit et d'économie de la mer - IFREMER - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - UBO - Université de Brest - IUEM - Institut Universitaire Européen de la Mer - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - UBO - Université de Brest - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
J.-C Poggiale: AMU - Aix Marseille Université
A Moussaoui: Université de Tlemcen
Jean-Marc Fromentin: UMR MARBEC - MARine Biodiversity Exploitation and Conservation - MARBEC - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - IFREMER - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - UM - Université de Montpellier
S Gourguet: AMURE - Aménagement des Usages des Ressources et des Espaces marins et littoraux - Centre de droit et d'économie de la mer - IFREMER - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - UBO - Université de Brest - IUEM - Institut Universitaire Européen de la Mer - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - UBO - Université de Brest - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
H Gomes: AZTI - Centro de Investigación Marina y Alimentaria
Robbert-Jan Schaap: CEE-M - Centre d'Economie de l'Environnement - Montpellier - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - UM - Université de Montpellier
F Blanchard: LEEISA - Laboratoire Ecologie, Evolution, Interactions des Systèmes amazoniens - IFREMER - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - UG - Université de Guyane - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
Catherine Rainer: LMBA - Laboratoire de Mathématiques de Bretagne Atlantique - UBS - Université de Bretagne Sud - UBO - Université de Brest - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
T Villain: iEES Paris - Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - SU - Sorbonne Université - UPEC UP12 - Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement
F Menard: AMU - Aix Marseille Université
Tewfik Sari: UMR ITAP - Technologies et Méthodes pour les Agricultures de demain - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro Montpellier - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement

Working Papers from HAL

Abstract: Reconciling food security, economic development and biodiversity conservation in the face of global changes is a major challenge. The sustainable uses of marine biodiversity in the context of climate change, invasive species, water pollution and demographic growth is an example of this bio-economic challenge. There is a need for quantitative methods, models, scenarios and indicators to support policies addressing this challenge. Although bio-economic models for marine resources date back to the 1950s and are still used in fisheries management and policy design, they need major improvements, extensions and breakthroughs. This paper proposes to design a Mathematical Bio-Economics 2.0 for Sustainable Fisheries in order to advance the development of bio-economic models and scenarios for the management of fisheries and marine ecosystems confronted with unprecedented global change. These models and scenarios should make both ecological and economic senses while being well-posed mathematically and numerically. To achieve this, we propose to base the Mathematical Bio-Economics 2.0 framework for Sustainable Fisheries on four research axes regarding the mathematics and modeling of: (i) ecosystem-based fisheries management; (ii) criteria of sustainability; (iii) criteria of resilience; (iv) governance and strategic interactions. The associated methodology of Mathematical Bio-Economics 2.0 draws mainly on dynamic systems theory, optimal and viable controls of systems, game theory and stochastic approaches. Our analysis, which is based on these four axes, allows us to identify the main methodological gaps to fill compared to current models for fisheries management.

Keywords: Bio-economics; Fisheries; Marine Biodiversity; Marine Ecosystems; Ecosystem services; Modeling; Scenarios; Management; Public policy; Dynamic systems; Control theory; Game theory; Sustainability; Resilience; Governance (search for similar items in EconPapers)
Date: 2024
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