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Modeling fish numbers dynamically by age and length: partitioning cohorts into "slices"

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Abstract:

Fishery processes of selectivity and recruitment to legal size vary with fish length and are mediated by fish growth. Yet most fishery models are age-based. To model length-dependent change within each cohort, fish numbers must vary dynamically with length as well as with age in the model population array. The fishery model formalism described here achieves this by a partition of the continuous length-at-age distribution. This method is computationally efficient and cleanly differentiates legal from sublegal fish. Fish numbers within each cohort are partitioned into length bins, called slices. A slice is defined and calculated as the fish in each cohort length-at-age distribution that have grown into legal size since the start of the previous time step. When growth is estimated from catch length and age samples separately from the stock assessment, biases result from the implicit assumption that catch samples are representative of the population and from ignoring length-dependent change within cohorts. These biases are avoided by integrating recruitment, growth, and selectivity estimation into a stock assessment likelihood that represents changing population numbers by both age and length. Size dependence also permits a natural extension of fishery models to trophic interactions with the surrounding ecosystem.

Les processus halieutiques de sélectivité et de recrutement jusqu'à la taille légale de capture varient en fonction de la longueur des poissons et sont gérés par la croissance. Néanmoins, la plupart des modèles de la pêche sont basés sur l'âge. Afin de pouvoir modéliser le changement en fonction de la longueur dans chaque cohorte, il faut que les nombres de poissons varient de façon dynamique en fonction de la longueur aussi bien qu'en fonction de l'âge dans la matrice de la population modèle. Le formalisme du modèle de pêche que nous décrivons atteint ce but par une partition de la distribution continue des longueurs en fonction de l'âge. Cette méthode est efficace à l'ordinateur et distingue nettement les poissons légaux et sub-légaux. Les nombres de poissons dans chaque cohorte sont répartis en casiers de longueurs appelés tranches. Une tranche se définit et se calcule d'après les poissons dans chaque cohorte de longueur en fonction de l'âge qui ont atteint la taille légale depuis le début de l'étape temporelle précédente. Quand la croissance est estimée d'après des échantillons des longueurs et des âges dans les captures séparément de l'évaluation du stock, il résulte des erreurs de la présupposition implicite que les échantillons de capture sont représentatifs de la population ainsi que de la négligence des changements reliés à la longueur dans les cohortes. On peut éviter ces erreurs en intégrant les estimations du recrutement, de la croissance et de la sélectivité dans une vraisemblance de l'estimation du stock qui représente les densités changeantes de la population en fonction de l'âge et de la longueur. La dépendance de la taille permet aussi aux modèles de pêche d'être étendus naturellement aux interactions trophiques avec l'écosystème environnant.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2007

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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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