Using food web model results to inform stock assessment estimates of mortality and production for ecosystem-based fisheries management

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Abstract:

Examining food web relationships for commercially important species enhances fisheries management by identifying sources of variability in mortality and production that are not included in standard single-species stock assessments. We use a static mass-balance model to evaluate relationships between species in a large marine ecosystem, the coastal Gulf of Alaska, USA. We focus on food web relationships for four case-study species: Pacific halibut (Hippoglossus stenolepis), longnose skate (Raja rhina), walleye pollock (Theragra chalcogramma), and squids (order Teuthoidea). For each, we present the species’ position within the food web, evaluate fishing mortality relative to predation mortality, and evaluate diet compositions. We find that high trophic level (TL) species, whether commercially valuable (halibut) or incidentally caught (skates), have mortality patterns consistent with single-species assessment assumptions, where fishing mortality dominates natural mortality. However, assessments for commercially valuable (pollock) or incidentally caught (squids) mid-TL species can be enhanced by including food web derived predation information because fishing mortality is small compared with high and variable predation mortality. Finally, we outline food web relationships that suggest how production of species may change with diet composition or prey availability.

L’examen des relations trophiques chez les poissons d’intérêt commercial améliore la gestion des pêches en identifiant les sources de variabilité de la mortalité et de la production qui ne sont pas incluses dans les évaluations monospécifiques courantes des stocks. Nous utilisons un modèle de bilan massique statique pour évaluer les relations entre les espèces dans un grand écosystème marin, la région côtière du golfe de l’Alaska, É.-U. Nous nous intéressons aux relations trophiques de quatre espèces représentatives, le flétan du Pacifique (Hippoglossus stenolepis), le pocheteau long-nez (Raja rhina), la goberge de l’Alaska (Theragra chalcogramma) et les calmars (ordre Teuthoidea). Pour chacune, nous présentons la position de l’espèce dans le réseau alimentaire, nous évaluons la mortalité due à la pêche par comparaison à la mortalité due à la prédation et nous déterminons la composition du régime alimentaire. Les espèces de haut niveau trophique, qu’elles soient commercialement intéressantes (flétan) or capturées en passant (raies), ont des patrons de mortalité qui concordent avec les présuppositions des évaluations monospécifiques, lorsque la mortalité due à la pêche domine la mortalité naturelle. Cependant, les évaluations des espèces de niveau trophique intermédiaire d’importance commerciale (goberge) ou de capture accessoire (calmars) peuvent être améliorées en incluant les renseignements sur la prédation obtenus dans le réseau alimentaire, parce que la mortalité due à la pêche est basse par rapport à la mortalité due à la prédation qui est forte et variable. Nous soulignons, enfin, des relations trophiques qui indiquent comment la production des espèces peut changer en fonction de la composition du régime alimentaire et de la disponibilité des proies.

Document Type: Research Article

Publication date: September 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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