Estimation of the abundance of yellowfin tuna, Thunnus albacares, by age groups and regions within the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: Monthly estimates of the abundance of yellowfin tuna by age groups and regions within the eastern Pacific Ocean during 1970-1988 are made, using purse-seine catch rates, length-frequency samples, and results from cohort analysis. The numbers of individuals caught of each age group in each logged purse-seine set are estimated, using the tonnage from that set and length-frequency distribution from the "nearest" length-frequency sample(s). Nearest refers to the closest length frequency sample(s) to the purse-seine set in time, distance, and set type (dolphin associated, floating object associated, skipjack associated, none of these, and some combinations). Catch rates are initially calculated as the estimated number of individuals of the age group caught per hour of searching. Then, to remove the effects of set type and vessel speed, they are standardized, using separate weiznted generalized linear models for each age group. The standardized catch rates at the center of each 2.5 0 quadrangle-month are estimated, using locally-weighted least-squares regressions on latitude, longitude and date, and then combined into larger regions. Catch rates within these regions are converted to numbers of yellowfin, using the mean age composition from cohort analysis. The variances of the abundance estimates within regions are large for 0-, 1-, and 5-year-olds, but small for 1.5- to 4-year-olds, except during periods of low fishing activity. Mean annual catch rate estimates for the entire eastern Pacific Ocean are significantly positively correlated with mean abundance estimates from cohort analysis for age groups ranging from 1.5 to 4 years old. Catch-rate indices of abundance by age are expected to be useful in conjunction with data on reproductive biology to estimate total egg production within regions. The estimates may also be useful in understanding geographic and temporal variations in age-specific availability to purse seiners, as well as age-specific movements. SPANISH: Se calculan estimaciones mensuales de la abundancia del atún aleta amarilla por grupos de edad y regiones en el Océano Pacífico oriental durante 1970-1988, usando tasas de captura cerquera, muestras de frecuencia de talla, y los resultados del análisis de cohortes. Se estima el número de individuos capturados de cada grupo de edad en cada lance cerquero registrado, usando el tonelaje del lance en cuestión y la distribución de frecuencia de talla de la(s) muestra(s) de frecuencia de talla "más cercana/s)," "Más cercana" significa la(s) muestra(s) de frecuencia de talla más parecida(s) al lance cerquero en cuanto a fecha, distancia, y tipo de lance (asociado con delfines, con objeto flotante, con barrilete, con ninguno de éstos, y algunas combinaciones). Se calculan inicialmente las tasas de captura como el número estimado de individuos del grupo de edad capturado por hora de búsqueda. A continuación, para eliminar los efectos del tipo de lance y la velocidad del barco, se estandardizan dichas tasas, usando un modelo lineal generalizado ponderado, para cada grupo por separado. Se estima la tasa de captura estandardizada al centro de cada cuadrángulo de 2.5°-mes, usando regresiones de mínimos cuadrados ponderados localmente por latitud, longitud, y fecha, y entonces combinándolas en regiones mayores. Se convierten las tasas de captura dentro de estas regiones en números de aletas amarillas individuales, usando el número promedio por edad proveniente del análisis de cohortes. Las varianzas de las estimaciones de la abundancia dentro de las regiones son grandes para los peces de O, 1, Y5 años de edad, pero pequeñas para aquellos de entre 1.5 Y4 años de edad, excepto durante períodos de poca actividad pesquera. Las estimaciones de la tasa de captura media anual para todo el Océano Pacífico oriental están correlacionadas positivamente de forma significativa con las estimaciones de la abundancia media del análisis de las cohortes para los grupos de edad de entre 1.5 y 4 años. Se espera que los índices de abundancia por edad basados en las tasas de captura sean útiles, en conjunto con datos de la biología reproductiva, para estimar la producción total de huevos por regiones. Las estimaciones podrían asimismo ser útiles para la comprensión de las variaciones geográficas y temporales de la disponibilidad específica por edad a los barcos cerqueros, y también las migraciones específicas por edad. (PDF contains 35 pages.

Growth, movement, and attrition of northern bluefin tuna, Thunnus thynnus, in the Pacific Ocean, as determined by tagging

ENGLISH: The growth of northern bluefin tuna is described by a two-stanza model. For fish between 191 and 564 mm in length the Gompertz curve, with values of 581 mm and 4.32 for Loo and K (annual), respectively, is used. The fish between 564 and 1530 mm grow linearly, at the rate of 0.709 mm per day. Age-O fish tagged and released in the western Pacific Ocean have been recaptured in the western, central, and eastern Pacific. The minimum time between release in the western Pacific and recapture in the eastern Pacific is 215 days. Older fish, mostly Land 2-year olds, tagged and released in the eastern Pacific have been recaptured in the eastern and western Pacific. The minimum time between release in eastern Pacific and recapture in the western Pacific is 674 days. The coefficient of natural mortality is estimated from data on growth and ambient temperature to be 0.276 on an annual basis, with 90-percent confidence limits of 0.161 and 0.47L Spawning of northern bluefin takes place only in the western Pacific. Some of the juveniles migrate to the eastern Pacific, where they reside for several months to several years before returning to the western Pacific. The portion of fish which migrate to the eastern Pacific varies among years, and this appears to be an important cause of the annual variation in the catches in the eastern Pacific Ocean. SPANISH: El crecimiento del atún aleta azul del norte es descrito por un modelo de dos estadios. Para los peces de entre 191 y 564 mm de talla se usa la curva de Gompertz, con valores de 581 mm y 4.32 para Loo y K (anual), respectivamente. Los peces de entre 564 y 1530 mm crecen de forma lineal, a 0.709 mm por día. Peces de edad Omarcados y liberados en el Pacífico occidental han sido recapturados en el Pacífico occidental, central, y oriental. La demora mínima entre la liberación en el Pacífico occidental y la recaptura en el Pacífico oriental es de 215 días. Peces mayores, principalmente de 1 ó 2 años de edad, marcados y liberados en el Pacífico oriental han sido re capturados en el Pacífico occidental y oriental. La demora mínima entre la liberación en el Pacífico oriental y la recaptura en el Pacífico occidental es de 674 días. Se estima el coeficiente de mortalidad natural a partir de los datos de crecimiento y temperatura ambiental en un 0.276 anual, con límites de confianza al 90% de 0.161 y 0.471. El aleta azul del norte desova únicamente en el Pacífico occidental. Algunos de los juveniles migran al Pacífico oriental, donde permanecen entre varios meses y varios años antes de regresar al Pacífico occidental. La porción de los peces que migran al Pacífico oriental varía entre años, y ésto parece ser una causa importante de la variación anual en las capturas en el Océano Pacífico oriental. (PDF contains 94 pages.

Use of state-space population dynamics models in hypothesis testing: advantages over simple log-linear regressions for modeling survival, illustrated with application to longfin smelt (Spirinchus thaleichthys)

AbstractFactors impacting the survival of individuals between two life stages have traditionally been evaluated using log-linear regression of the ratio of abundance estimates for the two stages. These analyses require simplifying assumptions that may impact the results of hypothesis tests and subsequent conclusions about the factors impacting survival. Modern statistical methods can reduce the dependence of analyses on these simplifying assumptions. State-space models and the related concept of random effects allow the modeling of both process and observation error. Nonlinear models and associated estimation techniques allow for flexibility in the system model, including density dependence, and in error structure. Population dynamics models link information from one stage to the next and over multiple time periods and automatically accommodate missing observations. We investigate the impact of observation error, density dependence, population dynamics, and data for multiple stages on hypothesis testing using data for longfin smelt in the San Francisco Bay-Delta

Catches per unit of effort of bigeye tuna: a new analysis with regression trees and simulated annealing

ENGLISH: We analyzed catches per unit of effort (CPUE) from the Japanese longline fishery for bigeye tuna (Thunnus obesus) in the central and eastern Pacific Ocean (EPO) with regression tree methods. Regression trees have not previously been used to estimate time series of abundance indices fronl CPUE data. The "optimally sized" tree had 139 parameters; year, month, latitude, and longitude interacted to affect bigeye CPUE. The trend in tree-based abundance indices for the EPO was similar to trends estimated from a generalized linear model and fronl an empirical model that combines oceanographic data with information on the distribution of fish relative to environmental conditions. The regression tree was more parsimonious and would be easier to implement than the other two nl0dels, but the tree provided no information about the nlechanisms that caused bigeye CPUEs to vary in time and space. Bigeye CPUEs increased sharply during the mid-1980's and were more variable at the northern and southern edges of the fishing grounds. Both of these results can be explained by changes in actual abundance and changes in catchability. Results from a regression tree that was fitted to a subset of the data indicated that, in the EPO, bigeye are about equally catchable with regular and deep longlines. This is not consistent with observations that bigeye are more abundant at depth and indicates that classification by gear type (regular or deep longline) may not provide a good measure of capture depth. Asimulated annealing algorithm was used to summarize the tree-based results by partitioning the fishing grounds into regions where trends in bigeye CPUE were similar. Simulated annealing can be useful for designing spatial strata in future sampling programs. SPANISH: Analizamos la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) de la pesquería palangrera japonesa de atún patudo (Thunnus obesus) en el Océano Pacifico oriental (OPO) y central con métodos de árbol de regresión. Hasta ahora no se han usado árboles de regresión para estimar series de tiempo de índices de abundancia a partir de datos de CPUE. EI árbol de "tamaño optimo" tuvo 139 parámetros; ano, mes, latitud, y longitud interactuaron para afectar la CPUE de patudo. La tendencia en los índices de abundancia basados en árboles para el OPO fue similar a las tendencias estimadas con un modelo lineal generalizado y con un modelo empírico que combina datos oceanográficos con información sobre la distribución de los peces en relación con las condiciones ambientales. EI árbol de regresión fue mas parsimonioso y seria mas fácil de utilizar que los dos otros modelos, pero no proporciono información sobre los mecanismos que causaron que las CPUE de patudo valiaran en el tiempo y en el espacio. Las CPUE de patudo aumentaron notablemente a mediados de los anos 80 y fueron mas variables en los extremos norte y sur de la zona de pesca. Estos dos resultados pueden ser explicados por cambios en la abundancia real y cambios en la capturabilidad. Los resultados de un arbal de regresión ajustado a un subconjunto de los datos indican que, en el OPO, el patudo es igualmente capturable con palangres regulares y profundos. Esto no es consistente con observaciones de que el patudo abunda mas a profundidad e indica que clasificación por tipo de arte (palangre regular 0 profundo) podría no ser una buena medida de la profundidad de captura. Se uso un algoritmo de templado simulado para resumir los resultados basados en el árbol clasificando las zonas de pesca en zonas con tendencias similares en la CPUE de patudo. El templado simulado podría ser útil para diseñar estratos espaciales en programas futuros de muestreo. (PDF contains 45 pages.

Development of Genomic Resources for Pacific Herring through Targeted Transcriptome Pyrosequencing

Pacific herring (Clupea pallasii) support commercially and culturally important fisheries but have experienced significant additional pressure from a variety of anthropogenic and environmental sources. In order to provide genomic resources to facilitate organismal and population level research, high-throughput pyrosequencing (Roche 454) was carried out on transcriptome libraries from liver and testes samples taken in Prince William Sound, the Bering Sea, and the Gulf of Alaska. Over 40,000 contigs were identified with an average length of 728 bp. We describe an annotated transcriptome as well as a workflow for single nucleotide polymorphism (SNP) discovery and validation. A subset of 96 candidate SNPs chosen from 10,933 potential SNPs, were tested using a combination of Sanger sequencing and high-resolution melt-curve analysis. Five SNPs supported between-ocean-basin differentiation, while one SNP associated with immune function provided high differentiation between Prince William Sound and Kodiak Island within the Gulf of Alaska. These genomic resources provide a basis for environmental physiology studies and opportunities for marker development and subsequent population structure analysis