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Identifying nonproportionality of fishery-independent survey data to estimate population trends and assess recovery potential for cusk (Brosme brosme)

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Abstract:

Cusk (Brosme brosme) was designated as “threatened” by the Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada (COSEWIC) in 2003, based on an estimated 93% decline between 1970 and 2001 from the Fisheries and Oceans Canada (DFO) Scotian Shelf summer bottom trawl survey index. We combined this index with a fishery-dependent longline index in a Bayesian surplus production state-space model to estimate population trends and the recovery potential of western Scotian Shelf cusk. We tested for index nonproportionality using a power curve function in the observation model and identified potential hyperdepletion for cusk in the trawl survey index. We estimate a 59% decline in cusk biomass between 1970 and 2001, and a 64% decline from 1970 to 2007. Although population projections indicate the current landing limit should lead to population recovery, robustness tests suggest the biomass projections and recovery time lines are overly optimistic. Simulations showed that incorporating multiple indices increases power to recapture model parameters and failure to account for index nonproportionality results in biased parameter estimates. We suggest that nonproportionality of fishery-independent indices must be considered when determining the population status of data-poor species.

Le brosme (Brosme brosme) a été désigné espèce menacée par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC/COSEWIC) en 2003 en se basant sur un déclin estimé de 93 % de 1970 à 2001d'après l'indice de l'inventaire par chalutage de fond en été sur la plate-forme Néo-écossaise de Pêches et Océans Canada (MPO/DFO). Nous combinons cet indice avec un indice basé sur la pêche commerciale à la palangre dans un modèle bayésien état-espace de production excédentaire afin d'estimer les tendances de la population et le potentiel de récupération des brosmes de l'ouest de la plate-forme Néo-écossaise. Nous avons vérifié l'absence de proportionnalité de l'indice à l'aide d'une fonction de courbe de puissance dans le modèle d'observation et avons décelé un épuisement exagéré dans l'indice basé sur l'inventaire au chalut. Nous estimons un déclin de 59 % de la biomasse des brosmes de 1970 à 2001 et un déclin de 64 % de 1970 à 2007. Bien que les projections démographiques indiquent que la limite actuelle des débarquements devrait permettre une récupération de la population, des tests de robustesse montrent que les projections de biomasse et les échéanciers de récupération sont trop optimistes. Des simulations révèlent que l'incorporation de plusieurs indices augmente le pouvoir de récapture des paramètres du modèle et que la négligence de l'absence de proportionnalité des indices entraîne une erreur dans l'estimation des paramètres. Nous suggérons qu'il est nécessaire de tenir compte de l'absence de proportionnalité dans les indices indépendants de la pêche quand on détermine le statut d'espèces pour lesquelles on possède peu de données.

Document Type: Research Article

Publication date: 2011-03-01

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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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