Estimations, from tagging experiments, of mortality rates and other parameters respecting yellowfin and skipjack tuna

ENGLISH: In this paper, a method of analysis described by Gulland (1963) has been used to estimate the fishing mortality rates of tagged yellowfin and skipjack tuna for specific areas and years. Fishing mortality rates obtained for tagged tunas will also represent those for the entire population from which the tagged fishes were drawn, provided the assumptions used and corrections made for these analyses are valid. Total mortality rates of tagged fishes have also been computed. These are not assumed to be directly equivalent to the total mortality rates of the untagged populations,since tagged fishes are subject to additional types of attrition. These additional sources of mortality are also examined in this study. SPANISH: En el presente trabajo se ha usado un método de análisis descrito por Gulland (1963), para estimar las tasas de mortalidad de pesca de los atunes aleta amarilla y barrilete marcados en áreas y años específicos. Las tasas de mortalidad de pesca obtenidas en atunes marcados representarán también las de toda la población, de la cual fueron extraídos, previendo que las suposiciones usadas y las correcciones hechas para estos análisis sean válidas. Las tasas de mortalidad total de los peces marcados también han sido computadas. No se supone que éstas sean directamente equivalentes a las tasas de mortalidad total de las poblaciones no marcadas, ya que los peces marcados están sujetos también a otros tipos de pérdida. Estas otras causas de mortalidad son examinadas también en el presente estudio.

Blood lactate in yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, and skipjack, Katsuwonus pelamis, following capture and tagging

ENGLISH: The staff of the Inter-American Tropical Tuna Commission for several years has been investigating the life history, population structure, behavior and ecology of the yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, and the skipjack, Katsuwonus pelamis, in the Eastern Tropical Pacific Ocean. The tagging and subsequent recovery of these tropical tunas, to provide information on population structure, migrations, mortality rates and growth rates, are important aspects of these investigations. Broadhead (1959) and Schaefer, Chatwin and Broadhead (1961) emphasize the many difficulties involved in tagging these extremely active yet delicate fish and give considerable evidence to suggest that tagging mortality is high, perhaps as great as 60 to 80 per cent. The latter authors suggest that the rather high mortality at tagging is related to the effects of hyperactivity brought about by the tagging operation. SPANISH: El personal de la Comisión Interamericana del Atún Tropical ha estado investigando durante varios años la historia natural, la estructura de la población, los hábitos y la ecología del atún aleta amarilla, Neothunnus macropterus, y del barrilete, Katsuwonus pelamis, en el Océano Pacífico Oriental Tropical. La marcación y el subsiguiente recobro de estos atunes tropicales, lo que da información sobre la estructura de la población, los movimientos migratorios y las tasas de crecimiento y de mortalidad, son importantes aspectos de estas investigaciones. Broadhead (1959) y Schaefer, Chatwin y Broadhead (1961) destacan las muchas dificultades que hay para marcar estos peces activos en extremo pero delicados, y proporcionan considerable evidencia que sugiere que la mortalidad por la marcación es bastante alta, siendo quizás de 60 a 80 por ciento. Los autores citados sugieren que esta elevada mortalidad por la marcación está relacionada con los efectos de la hiperactividad producida por la operación de marcación.

Tagging and recovery of tropical tunas 1955-1959

ENGLISH: Yellowfin and skipjack tuna occur in commercial quantities in the Eastern Pacific Ocean from California to Chile. They are captured in the high seas at distances from the mainland up to several hundred miles (see Alverson, 1960). The Inter-American Tropical Tuna Commission has been engaged for several years in research on the biology, ecology, and population dynamics of the stocks of these species supporting the commercial fishery, in order to elucidate the effects of the fishery and of fishery independent factors on their abundance and behavior, to provide the scientific basis for rational management of the fishery. An important aspect of this research is the investigation of the migrations of these species in the Eastern Pacific, and the determination of whether each consists of but a single population or is composed of various sub-populations. One direct means of approaching these problems is the tagging, and subsequent recovery, of specimens in the region of the commercial fishery. This also provides direct information on growth rates, by comparison of sizes of specimens at tagging and upon later recovery, and can furnish the basis of estimating rates of mortality. These are two of the important elements of the vital statistics of the tuna populations. SPANISH: El atún aleta amarilla y el barrilete se encuentran en cantidades comerciales en el Océano Pacífico Oriental, desde California hasta Chile. Estos peces son capturados en alta mar a varios cientos de millas de distancia de tierra firme (ver Alverson, 1960). La Comisión Interamericana del Atún Tropical ha estado dedicada durante varios años a la investigación de la biología, ecología y dinámica de las poblaciones de los stocks de las indicadas especies que mantienen la pesquería comercial, a fin de elucidar los efectos de ésta y de los factores independientes de la explotación sobre la abundancia y hábitos de estos peces, para obtener una base científica que permita una administración racional de la pesquería. Un aspecto importante de esta investigación es el estudio de los movimientos migratorios de estas especies en el Pacífico Oriental, y la determinación de que si cada una constituye una sola población o está compuesta de varias subpoblaciones. Un medio directo de abordar estos problemas es el de la marcación, y subsecuente recuperación, de especímenes en la región de la pesquería comercial. Esto también proporciona una información directa sobre la tasa de crecimiento, por la comparación de los tamaños de los especímenes al ser marcados y recuperados más tarde y puede proveer la base para estimar las tasas de mortalidad. Estos son dos de los elementos importantes de las estadísticas vitales de las poblaciones de atún.

Year class mortality, abundance and yield-per-recruit of yellowfin tuna in the eastern Pacific Ocean, 1954-1959

ENGLISH: One primary duty of the Inter-American Tropical Tuna Commission is to estimate the maximum sustainable catches of yellowfin tuna (Neothunnus macropterus) and skipjack (Katsuwonus pelamis), and to investigate and recommend proposals to maintain the stocks at levels which will permit these catches to be obtained. To do this, there is required some means of predicting yields relative to fishing intensity. . . The age composition of catch, and growth rate of yellowfin tuna for recent years have now been estimated (Hennemuth, 1961). In this paper, relative abundance at age of yellowfin tuna shall be estimated -and used, in turn, to estimate total mortality rate. Yield-per-recruit calculations, based on Beverton and Holt's (1957) simple equation, will be presented to compare present utilization with theoretical maxima under varying levels of fishing mortality and different ages at first capture. SPANISH: Uno de los principales deberes de la Comisión Interamericana del Atún Tropical es estimar las pescas máximas sostenibles de los atunes aleta amarilla (Neothunnus macropterus) y barrilete (Katsuwonus pelamis) , así como estudiar y recomendar proposiciones para mantener los stocks a niveles que permitan obtener estas pescas. Para lograr este propósito se requieren algunos medios que permitan predecir el rendimiento en relación con la intensidad de la pesca. . La composición de edades de la pesca y la tasa de crecimiento del atún aleta amarilla en años recientes han sido estimadas ahora (Hennemuth, 1961). En este trabajo, la abundancia relativa a una edad dada de esta especie será estimada y usada, a su vez, para estimar la tasa de mortalidad total. Los cálculos del rendimiento por recluta, basados en la ecuación simple de Beverton y Holt (1957), serán presentados para comparar la utilización actual con los máximos teóricos bajo valores variables de mortalidad por la pesca y a diferentes edades a la primera captura.

Live-box experiments with anchovetas, Cetengraulis mysticetus, in the Gulf of Panama

ENGLISH: Extensive live-box experiments were conducted during 1958, 1959, and 1960 to test the efficacy of various tags and marks for use with anchovetas, and to test the effects of the use of anesthetics and antibiotics with the tagging. A total of 12,767 fish was involved in 72 experiments during the three years. Daily records of the mortalities and shedding were kept. Slightly over 7 months was the longest period of time any of the experiments was maintained. SPANISH: Durante 1958, 1959 Y 1960 se hicieron extensos experimentos en viveros para probar la eficacia del uso de varias marcas en las anchovetas y para ensayar los efectos del empleo de anestésicos y antibióticos en el momento de la operación de marcación. En estos tres años se utilizó un total de 12,767 peces en 72 experimentos. Se hicieron anotaciones diarias de la mortalidad y del desprendimiento de las marcas. El período más largo de duración de un experimento sobrepasó ligeramente los 7 meses.

Length-weight relationships of the anchoveta, Cetengraulis mysticetus, in the Gulf of Panama

ENGLISH: Knowledge of the length-frequency distribution and the length-weight relationships of the anchoveta is essential for converting the catch statistics of that species from pounds to numbers of fish. Such conversions are necessary for various types of investigations, especially those involving estimation of the population size and mortality rates. The analysis of the results of a recent tagging program conducted with anchovetas in the Gulf of Panama (Bayliff, 1965) requires that such conversions be made. Length-frequency data for the anchoveta have already been collected and published (Howard and Landa, 1958; Bayliff, 1964). The present report deals with length-weight data from fish collected in various .areas of the Gulf of Panama in all months of the year and in several different years. Opportunity is thus afforded to compare the length-weight relationships of fish of different year classes in different areas, months, and years. SPANISH: El conocimiento de la distribución de la frecuencia de longitud y de las relaciones entre la longitud y el peso de la anchoveta es esencial en las estadísticas de captura de esta especie para la conversión de peso en libras a número de peces. Estas conversiones son necesarias para varios tipos de investigación, especialmente las que se refieren a la estimación del tamaño de la población y de las tasas de mortalidad. Estas conversiones se requieren para analizar los resultados de un programa reciente de marcación de anchovetas en el Golfo de Panamá (Bayliff, 1965). Los datos de la frecuencia de longitud de la anchoveta ya han sido recolectados y publicados (Howard y Landa, 1958; Bayliff, 1964). El presente informe trata de los datos de longitud y peso de los peces recolectados en varias áreas del Golfo de Panamá durante todos los meses del año y durante varios años. Esto ofrece la oportunidad de comparar las relaciones entre la longitud y el peso de peces pertenecientes a varias clases anuales en áreas, meses y años diferentes.

Estimation of year class abundance and mortality of yellowfin tuna in the Eastern Tropical Pacific

ENGLISH: Age composition of catch, and growth rate, of yellowfin tuna have been estimated by Hennemuth (1961a) and Davidoff (1963). The relative abundance and instantaneous total mortality rate of yellowfin tuna during 1954-1959 have been estimated by Hennenmuth (1961b). It is now possible to extend this work, because more data are available; these include data for 1951-1954, which were previously not available, and data for 1960-1962, which were collected subsequent to Hennemuth's (1961b) publication. In that publication, Hennemuth estimated the total instantaneous mortality rate (Z) during the entire time period a year class is present in the fishery following full recruitment. However, this method may lead to biased estimates of abundance, and hence mortality rates, because of both seasonal migrations into or out of specific fishing areas and possible seasonal differences in availability or vulnerability of the fish to the fishing gear. Schaefer, Chatwin and Broadhead (1961) and Joseph etl al. (1964) have indicated that seasonal migrations of yellowfin occur. A method of estimating mortality rates which is not biased by seasonal movements would be of value in computations of population dynamics. The method of analysis outlined and used in the present paper may obviate this bias by comparing the abundance of an individual yellowfin year class, following its period of maximum abundance, in an individual area during a specific quarter of the year with its abundance in the same area one year later. The method was suggested by Gulland (1955) and used by Chapman, Holt and Allen (1963) in assessing Antarctic whale stocks. This method, and the results of its use with data for yellowfin caught in the eastern tropical Pacific from 1951-1962 are described in this paper. SPANISH: La composición de edad de la captura, y la tasa de crecimiento del atún aleta amarilla, han sido estimadas por Hennemuth (1961a) y Davidoff (1963). Hennemuth (1961b), estimó la abundancia relativa y la tasa de mortalidad total instantánea del atún aleta amarilla durante 1954-1959. Se puede ampliar ahora, este trabajo, porque se dispone de más datos; éstos incluyen datos de 1951 1954, de los cuales no se disponía antes, y datos de 1960-1962 que fueron recolectados después de la publicación de Hennemuth (1961b). En esa obra, Hennemuth estimó la tasa de mortalidad total instantánea (Z) durante todo el período de tiempo en el cual una clase anual está presente en la pesquería, consecutiva al reclutamiento total. Sin embargo, este método puede conducir a estimaciones con bias (inclinación viciada) de abundancia, y de aquí las tasas de mortalidad, debidas tanto a migraciones estacionales dentro o fuera de las áreas determinadas de pesca, como a posibles diferencias estacionales en la disponibilidad y vulnerabilidad de los peces al equipo de pesca. Schaefer, Chatwin y Broadhead (1961) y Joseph et al. (1964) han indicado que ocurren migraciones estacionales de atún aleta amarilla. Un método para estimar las tasas de mortalidad el cual no tuviera bias debido a los movimientos estacionales, sería de valor en los cómputos de la dinámica de las poblaciones. El método de análisis delineado y usado en el presente estudio puede evitar este bias al comparar la abundancia de una clase anual individual de atún aleta amarilla, subsecuente a su período de abundancia máxima en un área individual, durante un trimestre específico del año, con su abundancia en la misma área un año más tarde. Este método fue sugerido por Gulland (1955) y empleado por Chapman, Holt y Allen (1963) en la declaración de los stocks de la ballena antártica. Este método y los resultados de su uso, en combinación con los datos del atún aleta amarilla capturado en el Pacífico oriental tropical desde 1951-1962, son descritos en este estudio.

Changes in the size structure of the yellowfin tuna population of the tropical eastern Pacific Ocean from 1947 to 1955

ENGLISH: Morphometric studies by Godsil (1948), Godsil and Greenhood (1951), Royce (1953) and Schaefer (1952, 1955) have indicated that the yellowfin tuna of the Eastern Pacific are distinct from those of the Central Pacific. Tagging of yellowfin tuna by the California Department of Fish and Game, and by the Inter-American Tropical Tuna Commission in the Eastern Pacific, and by the Pacific Oceanic Fishery Investigations in the Central Pacific, have not yet revealed any migrations between these areas. Shimada and Schaefer (1956) have compared changes in population abundance and fishing intensity, considering the population in the Eastern Pacific as a separate entity. They conclude " ... the amount of fishing has had a real effect upon the stock of Eastern Pacific yellowfin tuna, taken in the aggregate, over the period studied. The evidence suggests also that for this species the intensity of fishing in some recent years has reached and might have even exceeded the level corresponding to the maximum equilibrium yield." Tagging experiments by the California Department of Fish and Game and by the Inter-American Tropical Tuna Commission have yielded returns in the order of one to five percent (Roedel 1954, and unpublished data of both agencies), a level much lower than that at which fishing intensity would be expected to noticeably affect the population size. These results are probably a reflection of the inadequacies of the present tagging methods, but they could lend doubt to the conclusions of Shimada and Schaefer. It is desirable, therefore, to examine other, independent, evidence as to the effects of fishing on the population. At the high levels of fishing intensity suggested by Shimada and Schaefer, in addition to changes in quantity, measurable changes would be expected to have occurred in the quality of the yellowfin tuna stocks, because the average age and size of the fish would have been reduced by the high mortality rates accompanying high fishing intensities. A continuing regular program of sampling catches and determining their length composition, to assess changes in the size composition of the stocks, was initiated by the Commission in 1954 but direct measurements are not available for the earlier, more dynamic period of growth of the fishery. Consequently, other, more general indications of possible changes in the size composition were sought. SPANISH: Los estudios morfométricos efectudos por Godsil (1948), Godsil y Greenhood (1951), Royce (1953) y Schaefer (1952, 1955), han demostrado que el atún aleta amarilla del Pacífico Oriental es distinto del que habita el PacÍfico Central. Los experimentos del Departamento de Pesca y Caza de California y de la Comisión Interamericana del Atún Tropical en el Pacífico Oriental, así como los de las Investigaciones Pesqueras del Océano Pacífico en el Pacífico Central,consistentes en la marcación de atunes aleta amarilla, aún no han puesto de manifiesto movimientos migratorios entre dichas áreas. Shimada y Schaefer (1956) han hecho estudios comparativos sobre la abundancia de la población y la intensidad de la pesca, considerando a la población del Pacífico Oriental como una entidad separada. Su conclusión es que " ... la intensidad de la pesca ha tenido un definido efecto sobre la población del atún aleta amarilla del Pacífico Oriental, tomada en conjunto, a lo largo del período estudiado. La evidencia de que se dispone sugiere así mismo que, por lo que hace a esta especie, la intensidad de la pesca en los últimos años ha alcanzado y quizás aún sobrepasado el nivel correspondiente a la máxima pesca de equilibrio". Los experimentos de mar•cación del Departamento de Pesca y Caza de California y de la Comisión Interamericana del Atún Tropical han producido recuperaciones ,entre el uno y el cinco por ciento (Roedel 1954 y datos inéditos de ambos organismos), lo que constituye un nivel mucho más bajo de aquél en que la intensidad de la pesca podría considerarse que afectaría notablemente el tamaño de la población. Estos resultados reflejan probablemente lo inadecuados que son aún los métodos de marcación, pero ellos podrían, quizá, poner en tela de juicio las conclusiones de Shimada y Schaefer. Por lo tanto,es deseable examinar otras fuentes de evidencia independientes, relacionadas con el efecto que la pesca tiene sobre la población. En efecto, si los altos índices de pesca sugeridos por Shimada y Schaefer son correctos, es de esperar que, además de los cambios en la magnitud de la población, se hayan producido otros, concomitantes y sensibles, en la calidad de los stocks de atún aleta amarilla, puesto que tanto el promedio de edad como el de tamaño de los individuos habrían disminuído debido a las elevadas tasas de mortalidad inherentes a las altas intensidades de pesca. En 1954 la Comisión inició un programa ininterrumpido para tomar muestras y determinar en ellas las frecuencias de tallas y evaluar de este modo los cambios correlativos que tuvieran lugar en los stocks pero, infortunadamente, este sistema de evaluación directa no fué practicado en el período anterior, que fué precisamente el de rápida expansión de la pesquería. En tal virtud, hubo de ser necesario buscar indicios más generales referentes a los cambios posibles en la composición de tamaños. (PDF contains 20 pages.)

Muscle glycogen and blood lactate in yellowfin tuna, Thunnus albacares, and skipjack, Katsuwonus pelamis, following capture and tagging

ENGLISH: Tagging and the recovery of tagged yellowfin (Thunnus albacares) and skipjack (Katsuwonus pelamis) tunas are important aspects of the investigations conducted by the Inter-American Tropical Tuna Commission in the Eastern Tropical Pacific Ocean. The results of the tagging program provide information on population structures, migrations, mortality rates and growth rates of these two species. The present experimental program was undertaken to study the relationship between muscular fatigue and high tagging mortalities in yellowfin and skipjack. SPANISH: La marcación del atún aleta amarilla (Thunnus albacares) y del barrilete (Katsuwonus pelamis), y el recobro de estos atunes marcados, son aspectos importantes de la investigación que efectúa la Comisión Interamericana del Atún Tropical en el Océano Pacífico Oriental Tropical. Los resultados del programa de marcación proporcionan información sobre la estructura de las poblaciones, migraciones, tasas de mortalidad y tasas de crecimiento de estas dos especies. El programa experimental presente fue emprendido para estudiar la relación entre la fatiga muscular y la alta mortalidad causada por la marcación en el atún aleta amarilla y el barrilete. (PDF contains 52 pages.)

Population dynamics of the anchoveta, Cetengraulis mysticetus, in the Gulf of Panama, as determined by tagging experiments

ENGLISH: The anchoveta is the major constituent of the important bait and reduction fisheries of the Gulf of Panama. It is a short-lived species, the great majority of the catch consisting of fish in their first year of life. Fish for reduction are caught chiefly in the Isla Verde area, between Punta Chame and the entrance of the Panama Canal. In 1960 and 1961 anchovetas were tagged with metal internal tags and released in the major areas of occurrence of this species. The tags were recovered from the meal in the reduction plants with magnets. From the 53,380 fish tagged in 1960, 745 tags were returned during the 1960 season, 246 during the 1961 season, and 8 during the 1962 season. From the 113,202 tagged in 1961, 373 tags were returned during the 1961 season and 48 during the 1962 season. Complete catch statistics are available, and length-frequency and length-weight data were used to convert these from pounds to numbers of fish of each year class. The annual survival rate for the fish of the 1959 year class in the Isla Verde area was estimated to be 0.086 by the Chapman-Robson method, 0.102 by the year-class method, and 0.088 by the Jackson positive method. The first method is considered to give the best estimate. Six estimates of the population of fish of the 1959 year class in the Isla Verde area were obtained from the sample tag ratios of six experiments conducted in that area in 1960. The estimates differed due to the temporal decrease in the population, but the downward trend corresponded fairly well to what was expected from the total annual mortality rate. It was estimated that the population of 1959-year class fish was about 818 million on March 8, 1960, and about 70 million on March 8, 1961. As the population of anchovetas decreases during the season the effort increases sufficiently that the catch remains roughly constant. This is described as the "constant absolute catch" type fishery. Of the original population of fish in the Isla Verde area at the beginning of the 1960 season, about 11 per cent were caught and 81 per cent died of natural causes. Evaluation of growth and mortality data demonstrated that beginning the fishery for the youngest age group later than March 8 (the date it began in 1960) would reduce the yield per recruit, while increasing the fishing effort would greatly increase it. Further, it is believed unlikely that increases in the catch in the Isla Verde area alone would noticeably decrease the number of recruits to that area. Therefore there is no foreseeable need for regulation of the fishery. SPANISH: El principal constituyente de la importante pesquería para carnada y para reducción en el Golfo de Panamá es la anchoveta. Es una especie de vida corta cuya pesca, en su mayor parte, está constituida por peces que se encuentran en su primer año de vida. Para la industria de reducción los peces son capturados principalmente en el área de Isla Verde, entre Punta Chame y la entrada del Canal de Panamá. En 1960 y 1961 las anchovetas fueron marcadas con marcas metálicas internas y liberadas en las áreas más importantes en que se encuentra esta especie. Las marcas fueron recobradas de la harina en las plantas de reducción por medio de magnetos. De los 53,380 peces marcados en 1960, fueron devueltas 745 marcas durante la temporada pesquera de 1960, 246 durante la de 1961, y 8 durante la de 1962. De los 113,202 marcados en 1961, 373 marcas fueron devueltas durante la temporada pesquera de 1961 y 48 durante la de 1962. Se dispone de estadísticas completas de captura, y los datos de frecuencia-longitud y de longitud-peso fueron usados para convertir éstos de libras a números de peces de cada clase anual. La tasa anual de supervivencia correspondiente a la clase anual de 1959 en el área de Isla Verde estimó en 0.086 por medio del método Chapman-Robson; en 0.102 por método de la clase anual; y en 0.088 por el método positivo de Jackson. Se considera que el primer método dé la mejor estimación. Seis estimaciones de la población de peces de la clase anual 1959 en el área de Isla Verde fueron obtenidas según la proporción de marcas halladas en las muestras correspondientes a seis experimentos efectuados en aquella área en 1960. Las estimaciones variaron debido a la disminución temporal de la población, pero esta tendencia descendente correspondió bastante bien a lo que se esperaba según la tasa total de mortalidad anual. Se estimó que la población de peces de la clase anual de 1959 era de unos 818 millones el 8 de marzo de 1960, y aproximadamente de unos 70 millones el 8 de marzo de 1961. Conforme a que la población de anchovetas disminuye durante la temporada pesquera, el esfuerzo aumenta lo suficientemente como para que la pesca se mantenga más o menos constante. Este es el tipo de pesquería descrito como de "captura absoluta constante". De la población original de peces en el área de Isla Verde al comienzo de la temporada pesquera de 1960, cerca del 11 por ciento fue capturada y el 81 por ciento murió por causas naturales. La evaluación de los datos del crecimiento mortalidad demostraron que al comenzar la pesquería a explotar grupo de edad más joven en una fecha posterior al 8 de marzo (la fecha en que comenzó en 1960) se reduciría el rendimiento por recluta, mientras que al aumentar el esfuerzo de pesca lo aumentaría considerablemente. Más aún, se cree improbable que el aumento en la pesca en el área de Isla Verde de por sí disminuyera perceptiblemente el número de reclutas en esa área. En consecuencia no se prevé la necesidad de una reglamentación de la pesquería. (PDF contains 172 pages.)