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Effects of observer efficiency, arrival timing, and survey life on estimates of escapement for steelhead trout (Oncorhynchus mykiss) derived from repeat mark–recapture experiments

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Abstract:

Estimation of escapement for steelhead trout (Oncorhynchus mykiss) from periodic visual counts of spawners is complicated by extreme changes in observer efficiency over the migration period, low numbers of fish, pulsed arrival timing, and variable survey life. We present a maximum likelihood method to compute escapement and uncertainty that accounts for these difficulties using mark–recapture data from radiotelemetry and snorkel surveys. Estimates of escapement were highly sensitive to assumptions about arrival dynamics and survey life, moderately sensitive to the assumed ending date of the run, and insensitive to assumptions about the form of observation error. Discharge and diver visibility explained between 69 and 78% of the variation in observer efficiency. Simulations revealed that declines in observer efficiency over the duration of the run increased bias and variability in escapement estimates but that this can be mitigated to a limited extent by increasing the number of surveys. The simulations also provided evidence that our likelihood approach was superior to the standard area-under-the-curve method for computing escapement when estimates of the numbers present over time are affected by substantial sampling error.

L'estimation des échappées de truites arc-en-ciel anadromes (Oncorhynchus mykiss) par des dénombrements visuels périodiques est compliquée par l'importante variation de l'efficacité des observateurs au cours de la période de migration, par la faible densité des poissons, par l'arrivée des truites par groupes et par la durée variable des inventaires. Une méthode de vraisemblance maximale nous a permis de calculer l'échappée et l'incertitude rattachée à ces contraintes à partir de données de marquage et de recapture obtenues par radiotélémétrie, ainsi que d'inventaires faits par plongée en apnée. Les estimations de l'échappée sont très sensibles aux présuppositions faites au sujet de la dynamique de l'échappée et la durée de l'inventaire, assez sensibles à la date supposée de la fin de la montaison et pas du tout sensibles aux présuppositions concernant la forme de l'erreur due aux observations. Le débit et la visibilité lors des plongées expliquent entre 69 et 78 % de la variation de l'efficacité des observateurs. Des simulations montrent que des déclins de l'efficacité des observateurs au cours de la montaison augmentent l'erreur et la variabilité des estimations de l'échappée mais qu'une augmentation du nombre d'inventaires peut en partie réduire ces imprécisions. Les simulations indiquent aussi que notre méthode de vraisemblance pour calculer l'échappée est supérieure à la méthode habituelle de « calcul de la surface sous la courbe », lorsque l'estimation de la densité dans le temps est affectée par d'importantes erreurs d'échantillonnage.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2002

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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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nrc/cjfas/2002/00000059/00000007/art00005
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