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Detecting declines in the abundance of a bull trout (Salvelinus confluentus) population: understanding the accuracy, precision, and costs of our efforts

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Abstract:

Using empirical field data for bull trout (Salvelinus confluentus), we evaluated the trade-off between power and sampling effort–cost using Monte Carlo simulations of commonly collected mark–recapture–resight and count data, and we estimated the power to detect changes in abundance across different time intervals. We also evaluated the effects of monitoring different components of a population and stratification methods on the precision of each method. Our results illustrate substantial variability in the relative precision, cost, and information gained from each approach. While grouping estimates by age or stage class substantially increased the precision of estimates, spatial stratification of sampling units resulted in limited increases in precision. Although mark–resight methods allowed for estimates of abundance versus indices of abundance, our results suggest snorkel surveys may be a more affordable monitoring approach across large spatial scales. Detecting a 25% decline in abundance after 5 years was not possible, regardless of technique (power = 0.80), without high sampling effort (48% of study site). Detecting a 25% decline was possible after 15years, but still required high sampling efforts. Our results suggest detecting moderate changes in abundance of freshwater salmonids requires considerable resource and temporal commitments and highlight the difficulties of using abundance measures for monitoring bull trout populations.

En utilisant des données empiriques de terrain sur l’omble à tête plate (Salvelinus confluentus), nous évaluons le compromis entre la puissance et le rapport effort d’échantillonnage–coût à l’aide de simulations de Monte Carlo faites sur des données couramment accumulées de marquage–recapture–signalisation subséquente et de dénombrements; nous estimons aussi la puissance de détection des changements d’abondance au cours de divers intervalles de temps. Nous évaluons enfin les conséquences de suivre différentes composantes de la population et d’utiliser des méthodes de stratification sur la précision de chaque méthode. Nos résultats illustrent l’importante variabilité dans la précision, les coûts et l’information relatifs obtenus par chaque approche. Alors que le regroupement des estimations par âge ou stade augmente substantiellement la précision des estimations, la stratification spatiale des unités d’échantillonnage ne procure que de faibles augmentations de précision. Bien que les méthodes de marquage–signalisation subséquente permettent des estimations d’abondance plutôt que des indices d’abondance, nos résultats laissent croire que des inventaires faits par plongée en apnée pourraient être une approche de surveillance à coût plus abordable sur de grandes échelles spatiales. La détection d’un déclin d’abondance de 25% sur 5 ans n’est pas possible, quelle que soit la technique (puissance= 0,80), sans un effort élevé d’échantillonnage (48% du site d’étude). Il est possible de détecter un déclin de 25% sur 15 ans, mais encore là avec des efforts importants d’échantillonnage. Nos résultats indiquent que la détection de changements modestes d’abondance de salmonidés d’eau douce nécessite un investissement considérable de ressources et de temps et ils signalent les difficultés qu’il y a à utiliser les mesures d’abondance pour suivre la populations d’ombles à tête plate.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2009

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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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