Population dynamics of the skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) of the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: Catches of skipjack tuna supporting major fisheries in parts of the western, central and eastern Pacific Ocean have increased in recent years; thus, it is important to examine the dynamics of the fishery to determine man's effect on the abundance of the stocks. A general linear hypothesis model was developed to standardize fishing effort to a single vessel size and gear type. Standardized effort was then used to compute an index of abundance which accounts for seasonal variability in the fishing area. The indices of abundance were highly variable from year to year in both the northern and southern areas of the fishery but indicated a generally higher abundance in the south. Data from 438 fish tagged and recovered in the eastern Pacific Ocean were used to compute growth curves. A least-squares technique was used to estimate the parameters of the von Bertalanffy growth function. Two estimates of the parameters were made by analyzing the same data in different ways. For the first set of estimates, K= 0.819 on an annual instantaneous basis and L= 729 mm; for the second, K = 0.431 and L=881. These compared well with estimates derived using the Chapman-Richards growth function, which includes the von Bertalanffy function as a special case. It was concluded that the latter function provided an adequate empirical fit to the skipjack data since the more complicated function did not significantly improve the fit. Tagging data from three cruises involving 8852 releases and 1777 returns were used to compute mortality rates during the time the fish were in the fishery. Two models were used in the analyses. The best estimates of the catchability coefficient (q) in the north and south were 8.4 X 10- 4 and 5.0 X 10- 5 respectively. The other loss rate (X), which included losses due to emigration, natural mortality and mortality due to carrying a tag, was 0.14 on an annual instantaneous basis for both areas. To detect the possible effect of fishing on abundance and total yield, the relation between abundance and effort and between total catch and effort was examined. It was found that at levels of intensity observed in the fishery, fishing does not appear to have had any measurable effect on the stocks. It was concluded therefore that the total catch could probably be increased by substantially increasing total effort beyond the present level, and that the fluctuations in abundance are fishery-independent. The estimates of growth, mortality and fishing effort were used to compute yield-per-recruitment isopleths for skipjack in both the northern and southern areas. For a size at first entry of about 425 mm, the yield per recruitment was calculated at 3 pounds in the north and 1.5 pounds in the south. In both areas it would be possible to increase the yield per recruitment by increasing fishing effort. It was not possible to assess potential production of the skipjack stocks fished in the eastern Pacific, except to note that the fishery had not affected their abundance and that they were certainly under-exploited. It was concluded that the northern and southern stocks could support increased harvests, especially the latter. SPANISH: Las capturas de atún barrilete que sostienen las pesquerías principales de la parte occidental, central y oriental del Océano Pacífico han aumentado en los últimos años; así que es importante examinar la dinámica de la pesquería para determinar el efecto que pueda tener sobre la abundancia de los stocks. Se desarrolló un modelo hipotético, lineal para standardizar el esfuerzo de pesca a un solo tamaño de barco y tipo de arte. Luego se usó el esfuerzo standardizado para computar un índice de la abundancia que pueda dar razón de la variabilidad estacional en el área de pesca. Los índices de la abundancia variaron mucho de un año a otro tanto en el área septentrional como en el área meridional de la pesquería, pero indicaron una abundancia generalmente superior en el sur. Se emplearon los datos de 438 peces marcados y recuperados en el Océano Pacífico oriental para computar las curvas de crecimiento. Una técnica de mínimos cuadrados fue usada para estimar los parámetros de la función de crecimiento de van Bertalanffy. Se hicieron dos estimativos de los parámetros mediante el análisis de los mismos datos, de diferente manera. Para el primer juego de estimativos, K=0.819 sobre una base anual instantánea y L∞=729 mm; para el segundo, K=0.431 y L∞=881. Estos se correlacionaron bien con los estimativos obtenidos usando la función de crecimiento de Chapman-Richards, que incluye la de von Bertalanffy como un caso especial. Se decidió que la última función proveía un ajuste empírico, adecuado a los datos del barrilete, ya que la función más complicada no mejoró significativamente el ajuste. Los datos de marcación de tres cruceros incluyendo 8852 liberaciones y 1777 retornos, fueron usados para computar las tasas de mortalidad durante el tiempo en que los peces estuvieron en la pesquería. Se usaron dos modelos en los análisis. Los mejores estimativos del coeficiente de capturabilidad (q) en el norte y en el sur fueron 8.4 X 10-4 y 5.0 X 10-5 , respectivamente. La otra tasa de pérdida (X), la cual incluyó pérdidas debidas a la emigración, mortalidad natural y mortalidad debida a llevar una marca, fue 0.14 sobre una base anual instantánea para las dos áreas. Con el fin de descubrir el efecto que posiblemente pueda tener la pesca sobre la abundancia y el rendimiento total, se examinó la relación entre la abundancia y el esfuerzo y entre la captura total y el esfuerzo. Se encontró que a los niveles de la intensidad observada en la pesquería, la pesca no parece haber tenido ningún efecto perceptible en los stocks. Por lo tanto se decidió que mediante un aumento substancial del esfuerzo total, más allá del nivel actual, la captura total probablemente podría aumentarse, y que las fluctuaciones de la abundancia son independientes de la pesquería. Los estimativos del crecimiento, mortalidad y esfuerzo de pesca fueron usados para computar las isopletas del rendimiento por recluta del barrilete, tanto en las áreas del norte como del sur. Para una talla de primera entrada de unos 425 mm, el rendimiento por recluta fue calculado en 3 libras en el norte y 1.5 libras en el sur. En ambas áreas sería posible aumentar el rendimiento por recluta mediante un aumento del esfuerzo de pesca. No fue posible determinar la producción potencial de los stocks del barrilete pescado en el Pacífico oriental, excepto para observar que la pesquería no ha afectado su abundancia y que ciertamente se encuentran subexplotados. Se concluyó que los stocks norte y sur pueden soportar un aumento en el rendimiento, especialmente este último. (PDF contains 274 pages.)

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.)