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The population dynamics of Northeast Arctic cod (Gadus morhua) through two decades: an analysis based on survey data

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Abstract:

We analyse the population dynamics of Northeast Arctic cod (Gadus morhua) by applying statistical population models to 22 years of research survey data on abundance, length, and maturation. The models for abundance and individual length are selected using Akaike's information criterion (AICC). Survival of 2- to 4-year-old cod was found to be negatively related to the abundance of cod relative to its preferred prey, capelin (Mallotus villosus), likely the result of increased cannibalism from older cod when there is a lack of capelin. Growth up to age 4 decreases with abundance and increases with sea temperature and the North Atlantic Oscillation index, whereas growth from age 4 to age 8 decreases with increasing cod–capelin ratio. The statistical models were combined in a dynamic age-structured model, coupling the dynamics of abundance and body length (reproduction depends on body length, and length growth is influenced by abundance). Simulations using this model are able to recreate the main abundance patterns of each age group for 1982–2002. The model's ability to predict changes in the abundance of spawners appeared to be most limited by our ability to predict survival of 3- to 6-year-old immature cod.

L'utilisation de modèles statistiques de population basés sur des données d'abondance, de longueur et de maturation récoltées pendant 22 années d'inventaire nous a permis d'analyser la dynamique de la population de morues franches (Gadus morhua) du nord-est de l'Arctique. Les modèles basés sur l'abondance et les longueurs individuelles ont été sélectionnés d'après le critère d'information d'Akaike (AICC). La survie des morues de 2–4 ans est en corrélation négative avec le rapport de l'abondance des morues sur celle de leurs proies préférées, les capelans (Mallotus villosus). La raison probable de ce phénomène est l'augmentation du cannibalisme par les morues plus âgées lorsqu'il y a une pénurie de capelans. La croissance jusqu'à l'âge de 4 ans est fonction inverse de l'abondance; elle augmente avec la température de la mer et l'indice d'oscillation nord-atlantique. La croissance de 4 à 8 ans décline avec l'augmentation du rapport morues–capelans. Les modèles statistiques ont été couplés à un modèle dynamique structuré d'après l'âge, ce qui a permis de relier la dynamique de l'abondance et celle de la longueur du corps (la reproduction dépend de la longueur du corps et la croissance en longueur est influencée par l'abondance). Des simulations faites avec le modèle réussissent à recréer les principaux patterns d'abondance des différentes classes d'âge de 1982 à 2002. La capacité du modèle à prédire les changements dans l'abondance des reproducteurs semble être limitée surtout par notre incapacité à prédire la survie des morues immatures d'âges 3–6.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2004

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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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