Integrating catch-at-age and multiyear tagging data: a combined Brownie and Petersen estimation approach in a fishery context

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Abstract:

A comprehensive framework for modelling data from multiyear tagging experiments in a fishery context is presented that incorporates catch data into the traditional Brownie tag–recapture model. Incorporation of catch data not only allows for improved estimation of natural and fishing mortality rates, but also for direct estimation of population size at the time of tagging. These are the primary quantities required to be estimated in stock assessments — having an approach for directly estimating them that does not require catch rates provides a potentially powerful alternative for augmenting traditional stock assessment methods. Simulations are used to demonstrate the value of directly incorporating catch data in the model. Results from the range of scenarios considered suggest that in addition to providing a precise estimate of population size (coefficients of variation ranging from ~15% to 30%), including catch data can decrease biases in the mortality rate estimates (natural mortality especially) and improve precision of fishing mortality rate estimates (by as much as 60% at age 1). The model is applied to southern bluefin tuna (Thunnus maccoyii) tag–recapture and catch data collected in the 1990s to provide estimates of natural mortality, fishing mortality, and abundance for five cohorts of fish.

Nous présentons un cadre exhaustif pour la modélisation de données provenant d'une expérience de marquage étalée sur plusieurs années et faite dans le contexte d'une pêche commerciale; il incorpore les données de capture au modèle traditionnel de marquage–recapture de Brownie. L'incorporation des données de capture permet non seulement une meilleure estimation des taux de mortalité naturelle et de mortalité due à la pêche, mais aussi une estimation directe de la taille de la population au moment du marquage. Il s'agit là de variables importantes qu'il est essentiel de déterminer dans les évaluations de stocks — le fait de posséder une méthode pour les déterminer directement sans utiliser les taux de capture fournit une puissante méthode de rechange pour enrichir l'arsenal de méthodes traditionnelles d'évaluation des stocks. Des simulations nous ont servi à démontrer l'avantage d'incorporer directement les données de capture dans le modèle. Les résultats obtenus dans la gamme des scénarios étudiés laissent croire qu'en plus de fournir une estimation précise de la taille de la population (coefficient de variation de ~15 à 30 %), l'inclusion des données de capture peut réduire les erreurs dans les estimations des taux de mortalité (de jusqu'à 60 % à l'âge 1). Nous appliquons le modèle à des données de marquage–recapture et des données de capture du thon rouge du sud (Thunnus maccoyii) récoltées dans les années 1990 dans le but d'obtenir des estimations de la mortalité naturelle, de la mortalité due à la pêche et de l'abondance chez cinq cohortes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2006

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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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