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Estimating and testing non-additivity in fishing mortality: implications for detecting a fisheries collapse

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Abstract:

Common in many fisheries collapses is a disproportionate increase in fishing mortality at younger ages. One mechanism by which this increase could occur is sufficient depletion of the population at older ages due to strong overfishing, which leads to targeting of younger fish. Thus, it is essential for assessments to estimate and test for a change in selectivity in the fishery. We introduce a simple and powerful approach based upon Tukey's one degree of freedom test for non-additivity. This approach can be applied within any statistical age-structured population model that estimates selectivity. We illustrate the approach with data from Atlantic cod (Gadus morhua) from St. Pierre Bank, Canada. The results show significant non-additivity in fishing mortality that translates into an increase in selectivity on younger ages when fishing mortality is high. This approach also can be applied to the output of an age-structured model that assumes catch-at-age is known without error or to any survey or catch-per-unit-effort data for which estimates of abundance are made by year and age. We believe that this approach should be routinely applied in assessments, particularly when overfishing has led to depletion of the overall population or to truncation of the age structure.

On observe souvent dans les cas d'effondrement de stocks de poissons une augmentation disproportionnée de la mortalité des jeunes due à la pêche. Un mécanisme qui peut expliquer ce phénomène est une réduction telle de la densité des poissons plus âgés dans la population à cause de la forte surpêche que les poissons plus jeunes deviennent ciblés. Il est donc essentiel dans les évaluations de stocks d'estimer et de tester les changements dans la sélectivité de la pêche. Nous présentons ici une méthode simple et puissante, basée sur le test de non-additivité de Tukey avec un degré de liberté, qui peut s'appliquer à tout modèle statistique de population qui est structuré d'après l'âge et qui estime la sélectivité. En exemple, nous l'appliquons à des données sur la morue franche (Gadus morhua) du banc de St-Pierre, Canada. Les résultats révèlent une non-additivité significative de la mortalité due à la pêche qui se reflète dans la sélectivité accrue des poissons de bas âge lorsque la mortalité due à la pêche est élevée. La méthode peut aussi s'appliquer aux données de sortie de modèles structurés d'après l'âge qui assument que les captures spécifiques aux différents âges sont connues sans erreur ou à tout inventaire ou série de données de captures par unité d'effort dans lesquels l'estimation d'abondance se fait pour chaque année et chaque âge. Cette approche devrait être appliquée de façon systématique aux évaluations de stocks lorsque la surpêche réduit la population générale ou produit une structure d'âges tronquée.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2002-04-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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