Growth of yellowfin tuna, Thunnus albacares, in the Eastern Pacific Ocean based on otolith increments

ENGLISH: The growth of yellowfin tuna in the eastern Pacific is described in terms of several measurements taken from the fish and their otoliths (sagittae). Equations are also developed to predict age from the readily available dimensions of fork length and head length. The data for all of these relationships were obtained from a sample of 196 fish collected during 1977 through 1979 from purse seiners fishing north of the equator and east of 137°W. The fork-length range of the sample was 30-170 cm. The number of increments on a sagitta of each fish was used as a direct estimate of its age in days. The correspondence between increments and days has been validated for yellowfin in the length range of 40-110 cm. Circumstantial evidence indicates that the relationship also applies in the intervals of 0-40 cm and 110-170 cm. This circumstancial evidence was derived from: 1) literature on validated increments during early growth for other species, 2) knowledge that structures assumed to be daily increments on yellowfin otoliths have subsequently been validated in the corresponding zone on bluefin otoliths, and 3) a comparison of the growth curve based on increments to others obtained from length frequency modal analysis. Based on this information the age estimates over the entire size range of sampled fish are believed to be accurate. In addition to the general growth and age-predictive relationships, the major conclusions of the study are that: 1) Sexually dimorphic growth exists in terms of fork length, fish weight and the length of the otolith counting path for the entire data set. Examination of the data for 1977 and 1979 also revealed that the fork-length growth of each sex differed within years. 2) For combined sexes there were significant differences among the fork-length growth curves for yellowfin sampled in different years. 3) Yellowfin caught inshore (within 275 miles of the coast) were heavier than those caught offshore for fork lengths between 30 and 110 cm. The situation was reversed for lengths greater than 110 cm. 4) Back-calculated spawning months were distributed uniformly throughout the year in 1974 and 1977, but in 1975-1976 and 1978 spawning activity was apparently concentrated in the latter half of the year. SPANISH: El crecimiento del atún aleta amarilla en el Pacífico oriental se describe en términos de varias medidas obtenidas de peces y otolitos (sagita). Se formularon también ecuaciones para pronosticar la edad, según las dimensiones fácilmente disponibles de la longitud horquilla y longitud de la cabeza. Los datos de todas estas relaciones fueron obtenidos mediante una muestra de 196 peces recolectados desde 1977hasta 1979, en barcos cerqueros que estaban pescando al norte de la línea ecuatorial y al este de los 137°W. El intervalo de la longitud horquilla de la muestra fue de 30-170 cm. Se empleó el número de incrementos en la sagita de cada pez como un estimado directo de la edad en días. Se ha comprobado la relación entre los incrementos y los días en el intervalo de longitud de 40-110 cm del aleta amarilla. La evidencia circunstancial indica que se aplica también la relación a los intervalos de 0-40 cm y 110-170 cm. Esta evidencia circunstancial se dedujo: 1) de las publicaciones sobre incrementos comprobados de otras especies durante el primer crecimiento, 2) del conocimientoque las estructuras que se supone son incrementos diarios en los otolitos del aleta amarilla han sido comprobadas luego en la parte correspondiente de otolitos del aleta azul y 3) por una comparación de la curva de crecimiento, basada en incrementos relacionados a otras curvas obtenidas según el análisis modal frecuencia-talla. Se cree, basados en esta información, que las estimaciones de la edad sobre toda la amplitud de talla de los peces muestreados, es acertada. Además de la relación del crecimiento general y del pronóstico de la edad, las principales conclusiones de este estudio son: 1) En toda la serie de datos existe el crecimiento sexualmente dimórfico en términos de longitud horquilla, peso del pez y longitud del plano de conteo del otolito. El examen de los datos de 1977 y 1979, revelan también que el crecimiento longitud horquilla de cada sexo es diferente en los años. 2) En los sexos combinados hubo diferencias significativas entre las curvas de crecimiento longitud horquilla del aleta amarilla muestreado en diferentes años. 3) El aleta amarilla capturado cerca a la costa (en las primeras 275 millas) fue más pesado que el capturado en las aguas mar afuera, correspondiente a la longitud horquilla entre 30 y 110 cm. La situación fue inversa para tallas de más de 110 cm. 4) En 1974 y 1977, los meses retrocalculados del desove se distribuyeron uniformemente durante el año, pero en 1975-1976 y 1978, la actividad del desove se concentró aparentemente en el último semestre del año. (PDF contains 62 pages.)

An increment technique for estimating growth parameters of tropical tunas, as applied to yellowfin tuna (Thunnus albacares)

ENGLISH: The rate of growth of tropical tunas has been studied by various investigators using diverse methods. Hayashi (1957) examined methods to determine the age of tunas by interpreting growth patterns on the bony or hard parts, but the results proved unreliable. Moore (1951), Hennemuth (1961), and Davidoff (1963) studied the age and growth of yellowfin tuna by the analysis of size frequency distributions. Schaefer, Chatwin and Broadhead (1961), and Fink (ms.), estimated the rate of growth of yellowfin tuna from tagging data; their estimates gave a somewhat slower rate of growth than that obtained by the study of length-frequency distributions. For the yellowfin tuna, modal groups representing age groups can be identified and followed for relatively long periods of time in length-frequency graphs. This may not be possible, however, for other tropical tunas where the modal groups may not represent identifiable age groups; this appears to be the case for skipjack tuna (Schaefer, 1962). It is necessary, therefore, to devise a method of estimating the growth rates of such species without identifying the year classes. The technique described in this study, hereafter called the "increment technique", employs the measurement of the change in length per unit of time, with respect to mean body length, without the identification of year classes. This technique is applied here as a method of estimating the growth rate of yellowfin tuna from the entire Eastern Tropical Pacific, and from the Commission's northern statistical areas (Areas 01-04 and 08) as shown in Figure 1. The growth rates of yellowfin tuna from Area 02 (Hennemuth, 1961) and from the northern areas (Davidoff, 1963) have been described by the technique of tracing modal progressions of year classes, hereafter termed the "year class technique". The growth rate analyses performed by both techniques apply to the segment of the population which is captured by tuna fishing vessels. The results obtained by both methods are compared in this report. SPANISH: La tasa del crecimiento de los atunes tropicales ha sido estudiada por varios investigadores quienes usaron diversos métodos. Hayashi (1957) examinó los métodos para determinar la edad de los atunes interpretando las marcas del crecimiento de las partes óseas o duras, pero los resultados no han demostrado eficacia. Moore (1951), Hennemuth (1961) y Davidoff (1963) estudiaron la edad y el crecimiento del atún aleta amarilla por medio del análisis de las distribuciones de la frecuencia de tamaños. Schaefer, Chatwin y Broadhead (1961) y Fink (Ms.), estimaron la tasa del crecimiento del atún aleta amarilla valiéndose de los datos de la marcación de los peces; ambos estimaron una tasa del crecimiento algo más lenta que la que se obtiene mediante el estudio de las distribuciones de la frecuencia de longitudes. Para el atún aleta amarilla, los grupos modales que representan grupos de edad pueden ser identificados y seguidos durante períodos de tiempo relativamente largos en los gráficos de la frecuencia de longitudes. Sin embargo, ésto puede no ser posible para otros atunes tropicales para los cuales los grupos modales posiblemente no representan grupos de edad identificables; este parece ser el caso para el barrilete (Schaefer, 1962). Consecuentemente, es necesario idear un método para estimar las tasas del crecimiento de las mencionadas especies sin necesidad de identificar las clases anuales. La técnica descrita en este estudio, en adelante llamada la "técnica incremental", emplea la medida del cambio en la longitud por unidad de tiempo, con respecto al promedio de la longitud corporal, sin tener que identificar las clases anuales. Esta técnica se aplica aquí como un método para estimar la tasa del crecimiento del atún aleta amarilla de todo el Pacífico Oriental Tropical, y de las áreas estadísticas norteñas de la Comisión (Areas 01-04 y 08), como se muestra en la Figura 1. Las tasas del crecimiento del atún aleta amarilla del Area 02 (Hennemuth, 1961) y de las áreas del norte (Davidoff, 1963), han sido descritas por medio de una técnica que consiste en delinear las progresiones modales de las clases anuales, en adelante llamada la "técnica de la clase anual". Los análisis de la tasa del crecimiento llevados a cabo por ambas técnicas se refieren al segmento de la población capturada por embarcaciones pesqueras de atún. Los resultados obtenidos por ambos métodos se comparan en este informe.

Distribution of skipjack in the Pacific Ocean, based on records of incidental catches of the Japanese longline tuna fishery

ENGLISH: All available longline data on skipjack captured in the Pacific Ocean by Japanese research vessels (1949-1965) and from incidental skipjack catches by Japanese commercial vessels (1956-1964) were analyzed. As skipjack are not specifically sought by longline vessels, the data are limited. Considering this it was found that: longline gear captures skipjack of wider size-range and is more selective for larger skipjack than conventional fishing methods, i.e. pole-and-line and purse-seine; skipjack are widely and almost continuously distributed across the Pacific; throughout the year average hook-rates are greater in the southeastern Pacific than in the northwestern Pacific; areas of high hook-rate shift south during the second and third quarters and north during the first and fourth quarters; in the western Pacific the north-south range of the catch distribution was greatest in the first and fourth quarters; skipjack hook-rates are relatively high in the northwestern Pacific east of Japan only during the first and fourth quarters; the highest hook-rates were recorded in extensive areas along the equator (from lO°N to 20°8 between approximately 155°W-100°W); generally more skipjack were captured by research longline gear in water temperature ranges approaching both the upper and lower temperature limits of skipjack distribution (18-21C and 26-28C), than is the case in surface skipjack fisheries; tentative comparisons of longline skipjack catch distributions with Pacific current systems, suggests low skipjack abundance in both North Pacific Central and North Pacific Equatorial water; the sex ratio was 95 males : 63 females in a small sample of skipjack examined; longlines capture skipjack of three, and possibly more, age groups; in skipjack size-composition samples studied, the smaller modal group (65 cm) observed in January-March in the northwestern Pacific (1600E-180oE and 20oN-45°N) corresponds in size to the larger modal group appearing in the late-summer surface fishery off the Izu-Bonin Islands southeast of Japan, and also compares in modal size to the skipjack taken in the Hawaiian fishery in spring time; the analysis of skipjack catches by hook position on the longline and by death-rate studies, indicates that part of the catch is made while the gear is in motion near the surface, and a lesser part of the catch is made when the gear is stabilized at a depth of 70 to 140 m. A brief discussion is given, in the light of new information presented, on several hypotheses by other authors concerning the population structure and migration of skipjack in the Pacific Ocean. SPANISH: Se analizaron todos los datos disponibles de la pesca con palangre de barriletes capturados en el Océano Pacífico por barcos japoneses de investigación (1949-1965) y por las capturas incidentales de los barcos comerciales japoneses (1956-1964). Como los barcos palangreros específicamente, no persiguen al barrilete, los datos son limitados. Considerando ésto, se encontró: que el arte palangrero obtiene barriletes con una distribución más amplia de tallas, y es más selectivo en cuanto a los barriletes de mayor talla, que los métodos convencionales de pesca, Le. cañas de pescar y redes de cerco; el barrilete se encuentra amplia y casi continuamente distribuido a través del Pacífico; en todo el año, las tasas promedio de captura por anzuelo son superiores en el Pacífico sudoriental que las del Pacífico noroeste; las áreas con una tasa alta de captura por anzuelo, se cambian hacia el sur durante los trimestres segundo y tercero, y durante los trimestres primero y cuarto hacia el norte; en el Pacífico occidental la amplitud de la distribución de captura norte-sur, fue superior en los trimestres primero y cuarto; las tasas de captura por anzuelo de barrilete, son relativamente altas en el Pacífico noroeste al este del Japón, únicamente durante los trimestres primero y cuarto; las tasas de captura por anzuelo más altas fueron registradas en extensas áreas a lo largo del ecuador (desde los 10°N hasta los 20°S, aproximadamente entre los 155°W-100°W) ; generalmente las artes palangreras de investigación capturaron más barrilete en aguas en las que la temperatura se aproximaba a los límites más altos o bajos de la temperatura en la distribución del barrilete (18-21 C y 26-28 C), que en el caso de la pesca superficial de barrilete; las comparaciones tentativas de la captura de barrilete con palangre, con el sistema de las corrientes del Pacífico, sugieren una abundancia inferior de barrilete tanto en las aguas del Pacífico central del norte como en las del Pacífico ecuatorial del norte; la proporcíon sexual examinada en una pequeña muestra de barriletes, fue de 95 machos y 63 hembras; los palangreros capturan barriletes de tres grupos de edad y posiblemente de más; en las muestras estudiadas de la composición de las tallas de barrilete, el grupo modal más pequeño (65 cm), observado en enero-marzo en el Pacífico noroeste (160 0E-180° y 20 oN-45°N), corresponde en talla al grupo modal más grande que aparece en la pesca de superficie a fines del verano frente a las Islas Izu-Bonín al sudeste del Japón, y se compara también con la talla modal del barrilete obtenido en la pesca hawaiana en la época de primavera; el análisis de las capturas de barrilete por medio del estudio de la posición de los anzuelos en el palangre y por la tasa de mortalidad, indica que parte de la captura se efectúa cuando el equipo está en movimiento cerca a la superficie y una parte inferior de la captura se realiza, cuando las artes se estabilizan a una profundidad de 70 a 140 m. Se ofrece una breve discusión sobre varias hipótesis de otros autores, en vista de la nueva información presentada referente a la estructura poblacional y a la migración del barrilete en el Océano Pacífico. (PDF contains 100 pages.)

An evaluation of length-frequency sampling procedures and subsequent data analysis for purse seine-caught yellowfin tuna in the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: A two-stage sampling design is used to estimate the variances of the numbers of yellowfin in different age groups caught in the eastern Pacific Ocean. For purse seiners, the primary sampling unit (n) is a brine well containing fish from a month-area stratum; the number of fish lengths (m) measured from each well are the secondary units. The fish cannot be selected at random from the wells because of practical limitations. The effects of different sampling methods and other factors on the reliability and precision of statistics derived from the length-frequency data were therefore examined. Modifications are recommended where necessary. Lengths of fish measured during the unloading of six test wells revealed two forms of inherent size stratification: 1) short-term disruptions of existing pattern of sizes, and 2) transition zones between long-term trends in sizes. To some degree, all wells exhibited cyclic changes in mean size and variance during unloading. In half of the wells, it was observed that size selection by the unloaders induced a change in mean size. As a result of stratification, the sequence of sizes removed from all wells was non-random, regardless of whether a well contained fish from a single set or from more than one set. The number of modal sizes in a well was not related to the number of sets. In an additional well composed of fish from several sets, an experiment on vertical mixing indicated that a representative sample of the contents may be restricted to the bottom half of the well. The contents of the test wells were used to generate 25 simulated wells and to compare the results of three sampling methods applied to them. The methods were: (1) random sampling (also used as a standard), (2) protracted sampling, in which the selection process was extended over a large portion of a well, and (3) measuring fish consecutively during removal from the well. Repeated sampling by each method and different combinations indicated that, because the principal source of size variation occurred among primary units, increasing n was the most effective way to reduce the variance estimates of both the age-group sizes and the total number of fish in the landings. Protracted sampling largely circumvented the effects of size stratification, and its performance was essentially comparable to that of random sampling. Sampling by this method is recommended. Consecutive-fish sampling produced more biased estimates with greater variances. Analysis of the 1988 length-frequency samples indicated that, for age groups that appear most frequently in the catch, a minimum sampling frequency of one primary unit in six for each month-area stratum would reduce the coefficients of variation (CV) of their size estimates to approximately 10 percent or less. Additional stratification of samples by set type, rather than month-area alone, further reduced the CV's of scarce age groups, such as the recruits, and potentially improved their accuracy. The CV's of recruitment estimates for completely-fished cohorts during the 198184 period were in the vicinity of 3 to 8 percent. Recruitment estimates and their variances were also relatively insensitive to changes in the individual quarterly catches and variances, respectively, of which they were composed. SPANISH: Se usa un diseño de muestreo de dos etapas para estimar las varianzas de los números de aletas amari11as en distintos grupos de edad capturados en el Océano Pacifico oriental. Para barcos cerqueros, la unidad primaria de muestreo (n) es una bodega de salmuera que contenía peces de un estrato de mes-área; el numero de ta11as de peces (m) medidas de cada bodega es la unidad secundaria. Limitaciones de carácter practico impiden la selección aleatoria de peces de las bodegas. Por 10 tanto, fueron examinados los efectos de distintos métodos de muestreo y otros factores sobre la confiabilidad y precisión de las estadísticas derivadas de los datos de frecuencia de ta11a. Se recomiendan modificaciones donde sean necesarias. Las ta11as de peces medidas durante la descarga de seis bodegas de prueba revelaron dos formas de estratificación inherente por ta11a: 1) perturbaciones a corto plazo en la pauta de ta11as existente, y 2) zonas de transición entre las tendencias a largo plazo en las ta11as. En cierto grado, todas las bodegas mostraron cambios cíclicos en ta11a media y varianza durante la descarga. En la mitad de las bodegas, se observo que selección por ta11a por los descargadores indujo un cambio en la ta11a media. Como resultado de la estratificación, la secuencia de ta11as sacadas de todas las bodegas no fue aleatoria, sin considerar si una bodega contenía peces de un solo lance 0 de mas de uno. El numero de ta11as modales en una bodega no estaba relacionado al numero de lances. En una bodega adicional compuesta de peces de varios lances, un experimento de mezcla vertical indico que una muestra representativa del contenido podría estar limitada a la mitad inferior de la bodega. Se uso el contenido de las bodegas de prueba para generar 25 bodegas simuladas y comparar los resultados de tres métodos de muestreo aplicados a estas. Los métodos fueron: (1) muestreo aleatorio (usado también como norma), (2) muestreo extendido, en el cual el proceso de selección fue extendido sobre una porción grande de una bodega, y (3) medición consecutiva de peces durante la descarga de la bodega. EI muestreo repetido con cada método y distintas combinaciones de n y m indico que, puesto que la fuente principal de variación de ta11a ocurría entre las unidades primarias, aumentar n fue la manera mas eficaz de reducir las estimaciones de la varianza de las ta11as de los grupos de edad y el numero total de peces en los desembarcos. El muestreo extendido evito mayormente los efectos de la estratificación por ta11a, y su desempeño fue esencialmente comparable a aquel del muestreo aleatorio. Se recomienda muestrear con este método. El muestreo de peces consecutivos produjo estimaciones mas sesgadas con mayores varianzas. Un análisis de las muestras de frecuencia de ta11a de 1988 indico que, para los grupos de edad que aparecen con mayor frecuencia en la captura, una frecuencia de muestreo minima de una unidad primaria de cada seis para cada estrato de mes-área reduciría los coeficientes de variación (CV) de las estimaciones de ta11a correspondientes a aproximadamente 10% 0 menos. Una estratificación adicional de las muestras por tipo de lance, y no solamente mes-área, redujo aun mas los CV de los grupos de edad escasos, tales como los reclutas, y mejoró potencialmente su precisión. Los CV de las estimaciones del reclutamiento para las cohortes completamente pescadas durante 1981-1984 fueron alrededor de 3-8%. Las estimaciones del reclutamiento y sus varianzas fueron también relativamente insensibles a cambios en las capturas de trimestres individuales y las varianzas, respectivamente, de las cuales fueron derivadas. (PDF contains 70 pages)

Guía para el estudio de macroinvertebrados. II.- Introducción a la metodología de muestreo y análisis de datos.

Sobre la base de los objetivos propuestos, el muestreo tiene que estar cuidadosamente planeado (diseño de protocolo de muestreo) para que se pueda realizar una comprobación estadística de los resultados. Las herramientas de análisis como son los cálculos numéricos y los análisis estadísticos están ligados al estudio en sí, ya que son los que nos permiten demostrar que los resultados de una investigación son el producto de procesos ecológicos y no del azar.