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Incorporating predation interactions in a statistical catch-at-age model for a predator-prey system in the eastern Bering Sea

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Abstract:

Virtual population analysis and the statistical catch-at-age methods are common stock assessment models used for management advice. The difference between them is the statistical assumptions allowing the fitting of parameters by considering how errors enter into the models and the data sources for the estimation. Fishery managers are being asked to consider multispecies interactions in their decisions. One option to achieve this goal is the multispecies virtual population analysis (MSVPA); however, its lack of statistical assumptions does not allow the use of tools used in single-species stock assessment. We chose to use a two-species system, walleye pollock (Theragra chalcogramma) and Pacific cod (Gadus macrocephalus), to incorporate the predation equations from MSVPA into an age-structured multispecies statistical model (MSM). Results suggest that both models produced similar estimates of suitability coefficients and predation mortalities. The adult population estimates from the single-species stock assessment and MSM were also comparable. MSM provides a measure of parameter uncertainty, which is not available with the MSVPA technologies. MSM is an important advancement in providing advice to fisheries managers because it incorporates the standard tools such as Bayesian methods and decision analysis into a multispecies context, helping to establish useful scenarios for management in the Bering Sea.

L'analyse des populations virtuelles et les méthodes statistiques reliées aux captures en fonction de l'âge sont des modèles courants d'évaluation des stocks utilisés pour générer des avis sur l'aménagement. La différence entre ces deux approches réside dans les présuppositions statistiques qui permettent l'ajustement des paramètres en considérant comment les erreurs entrent dans les modèles et les sources de données utilisés pour les estimations. Les gestionnaires de la pêche doivent considérer les interactions plurispécifiques dans leurs décisions. Une façon d'atteindre cet objectif est d'utiliser l'analyse des populations virtuelles plurispécifiques (MSVPA); cependant, l'absence de présuppositions statistiques ne permet pas l'emploi des outils qui servent dans l'évaluation des stocks monospécifiques. Nous avons choisi un système comprenant deux espèces, la goberge de l'Alaska (Theragra chalcogramma) et la morue du Pacifique (Gadus macrocephalus), afin d'incorporer les équations de prédation de MSVPA dans un modèle statistique plurispécifique (MSM) structuré en fonction de l'âge. Les résultats montrent que les deux modèles produisent des estimations semblables des coefficients d'adéquation et des mortalités dues à la prédation. Les estimations des populations adultes réalisées à partir des évaluations de stocks monospécifiques et de MSM sont aussi comparables. MSM fournit une mesure de l'incertitude des paramètres, ce qui n'est pas disponible dans les méthodologies MSVPA. MSM représente un progrès important dans la production d'avis pour les gestionnaires, parce qu'il incorpore les outils habituels, tels que les méthodes bayésiennes et l'analyse décisionnelle, dans un contexte plurispécifique, aidant ainsi à établir des scénarios utiles pour l'aménagement dans la mer de Béring.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2005

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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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