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A multispecies age-structured assessment model for the Gulf of Alaska

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Abstract:

Predation is the largest source of mortality for marine fish and may be an important process in regulating population size. Recent population models have attempted to quantify predation separately from other sources of natural mortality. Building upon such work, a multispecies age-structured assessment model (MSASA) for the Gulf of Alaska was developed, which included arrowtooth flounder (Atheresthes stomias), Pacific cod (Gadus macrocephalus), and walleye pollock (Theragra chalcogramma). Predation mortality was a flexible function of predator and prey abundances that was fitted to stomach-content data. A proof of concept illustration is presented here, assessing model outputs against a set of single-species models. The MSASA model was able to successfully estimate predation between species and integrate it into total mortality. Significant predation occurred on younger pollock and flounder. Results indicate a significant change in predation over time on pollock as a function of increased arrowtooth flounder abundance. Estimating mortality and other parameters for three species simultaneously is complex, and the advantage of greater biological realism of MSASA comes at the expense of greater uncertainty in parameter estimation.

La prédation représente la plus importante source de mortalité pour les poissons marins et peut être un mécanisme majeur du contrôle de la taille des populations. Des modèles démographiques récents ont essayé de mesurer la prédation séparément des autres sources de mortalité naturelle. Nous basant sur ces travaux, nous avons mis au point un modèle d’évaluation plurispécifique structuré d’après l’âge (« MSASA ») pour le golfe de l’Alaska qui inclut la plie à grande bouche (Atheresthes stomias), la morue du Pacifique (Gadus macrocephalus) et la goberge de l’Alaska (Theragra chalcogramma). La mortalité due à la prédation est une fonction flexible des abondances de prédateurs et de proies ajustée aux données des contenus stomacaux. Nous faisons ici une démonstration de faisabilité en évaluant les données de sortie du modèle par comparaison à celles d’une série de modèles monospécifiques. Le modèle MSASA réussit à estimer la prédation des différentes espèces et à l’intégrer dans la mortalité totale. Il existe une prédation significative des goberges et plies plus jeunes. Les données indiquent un changement significatif de la prédation des goberges dans le temps en fonction de l’accroissement de l’abondance des plies à grande bouche. L’estimation simultanée de la mortalité et des autres variables chez trois espèces est complexe et l’avantage d’un plus grand réalisme biologique apporté par MSASA se fait au coût d’une incertitude accrue dans l’estimation des variables.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2010

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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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