Species and size relationships within schools of yellowfin and skipjack tuna as indicated by catches in the Eastern Tropical Pacific Ocean

ENGLISH: Yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, and skipjack tuna, Katsuwonus pelamis, are fished intensively off the west coast of the Americas in an area from about the California-Mexico border in the north to the Peru-Chile border in the south. The historical development of this fishery, and its expansion by the long-range California fleets of bait and purse-seine vessels, are well documented by Godsil (1938), Scofield (1951) and Shimada and Sehaefer (1956). The quarterly distribution of the tuna catches within this area has been reported for some recent years by Alverson (1959). SPANISH: Los atunes aleta amarilla, Neothunnus macropterus, y barrilete, Katsuwonus pelamis, son pescados con intensidad frente a la costa occidental del continente americano, en un área comprendida más o menos entre la frontera California-México en el norte y el límite Perú-Chile en el sur. El desarrollo histórico de esta pesquería y la expansión que le han dado las flotas californianas de largo radio de acción, formadas por los barcos de carnada y rederos, están bien documentados por Godsil (1938), Scofield (1951) y Shimada y Schaefer (1956). La distribución trimestral de las pescas de atún dentro de esta área ha sido tratada por Alverson (1959) con referencia a años recientes.

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.)

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.)

Variations in year-class strength and estimates of the catchability coefficient of yellowfin tuna, Thunnus albacares, in the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: Year-class composition of catch, virtual population size and yearclass strength were determined from serial samples of size composition of catches and catch records. Murphy's Solution to the catch equation, which is free from the effects caused by changes in fishing pressure, was used to estimate year-class strength, i.e. the total population of fish age 3/4 years. The resultant estimates indicated that the X55, X56, X57, X62 and X63 year classes were above average and the X58, X59, X60, X61 and X64 year classes were below average. The year-class designation refers to the year of actual entry or presumed year of entry into the commercial fishery (at approximately 1 year of age). The strongest and poorest year classes were the X57 and X61 classes, respectively. The ratio of the strongest to the weakest year class was 2.6. This amount of variation is small compared to that found for other species of fish. It was found that the relationship between stock size and yearclass strength is of no value in predicting year-class strength. As a by-product of the analysis, estimates of the catchability coefficients (qN) of the age groups in the fishery were obtained, These estimates were found to vary with age and time. Age-two fish apparently showed the greatest vulnerability to fishing gear, followed by ages three and one, respectively. The average estimate of the catchability coefficient in weight was calculated and found to compare favorably with Schaefer's estimate. The influence of sea-surface water temperature upon year-class strength was investigated to determine whether the latter can be predicted from a knowledge of sea-surface temperatures prevailing during and following spawning. No correlation was evident. SPANISH: La composición de la clase anual en la captura, el tamaño de la población virtual y la fuerza de clase anual, fueron determinados según una serie de muestras de la composición de tamaño de las capturas y de los registros de captura. La Solución de Murphy de la ecuación de captura, que está libre de los efectos causados por los cambios de la presión de pesca, fue usada para estimar la fuerza de la clase anual, i.e. la población total de peces de 3/4 años. Las estimaciones resultantes indican que las clases anuales X55, X56, X57, X62 y X63 fueron superiores al promedio y que las clases anuales X58, X59, X60, X61 y X64 fueron inferiores al promedio. La designación de la clase anual se refiere al año actual de entrada o al año supuesto de entrada en la pesca comercial (aproximadamente a la edad de 1 año). Las clases anuales más fuertes y más pobres fueron la X57 y X61 respectivamente. La razón de la clase anual más fuerte en relación a la más débil fue 2.6. Esta cantidad de variación es pequeña comparada con la encontrada para otras especies de peces. Se encontró que la relación entre en tamaño del stock y la fuerza de la clase anual no tiene valor en predecir la fuerza de la clase anual. Se obtuvieron estimaciones de los coeficientes de capturabilidad (qN) de los grupos de edad en la pesquería como un producto derivado del análisis. Se encontraron que estas estimaciones variaron con la edad y tiempo. Los peces de edad dos aparentemente presentaron la vulnerabilidad más grande en relación al arte pesquero, seguidos por las edades tres y una, respectivamente. La estimación promedio del coeficiente de capturabilidad en peso fue calculada y se encontró que podía compararse favorablemente con la estimación de Schaefer. La influencia de la temperatura del agua superficial del mar sobre la fuerza de la clase anual fue investigada para determinar si se podía predecir esta última según el conocimíento de las temperaturas superficiales del mar prevalecientes durante el desove y después de éste. No hubo correlación evidente. (PDF contains 44 pages.)

Estimates of the rates of mortality of yellowfin tuna in the Eastern Pacific Ocean derived from tagging experiments

ENGLISH: Tag release and return data for the Baja California and Gulf of Guayaquil areas were selected for this study because substantial numbers of returns resulted from these releases and because the effects of emigration are small in these areas. The returns of tags per unit of fishing effort for several experiments in each area were used to estimate the coefficients of total mortality and shedding. The coefficient of annual natural mortality was estimated to be less than 2.0, which is in agreement with a previous estimate of 0.8, but does not improve upon it. The estimates for the average coefficients of catchability are 2.02 X 10-3 for the Baja California area and 0.67 X 10-3 for the Gulf of Guayaquil area. SPANISH: Se seleccionaron para este estudio algunos da tos de liberación y retorno de marcas en las áreas de Baja California y el Golfo de Guayaquil debido a que cantidades substanciales de retornos resultaron de estas liberaciones y porque los efectos de migración son pequeños en estas áreas. Los retornos de marcas por unidad de esfuerzo de pesca de varios experimentos en cada área fueron empleados para estimar los coeficientes de mortalidad total y desprendimiento. Se estimó que el coeficiente de mortalidad natural anual fue inferior a 2.0, lo que está de acuerdo con una estimación anterior de 0.8, pero no la mejora. Las estimaciones de los coeficientes promedios de capturabilidad son 2.02 X 10-3 en el área de Baja California y 0.67 X 10-3 en el área del Golfo de Guayaquil. (PDF contains 58 pages.)

Growth, movement, and attrition of northern bluefin tuna, Thunnus thynnus, in the Pacific Ocean, as determined by tagging

ENGLISH: The growth of northern bluefin tuna is described by a two-stanza model. For fish between 191 and 564 mm in length the Gompertz curve, with values of 581 mm and 4.32 for Loo and K (annual), respectively, is used. The fish between 564 and 1530 mm grow linearly, at the rate of 0.709 mm per day. Age-O fish tagged and released in the western Pacific Ocean have been recaptured in the western, central, and eastern Pacific. The minimum time between release in the western Pacific and recapture in the eastern Pacific is 215 days. Older fish, mostly Land 2-year olds, tagged and released in the eastern Pacific have been recaptured in the eastern and western Pacific. The minimum time between release in eastern Pacific and recapture in the western Pacific is 674 days. The coefficient of natural mortality is estimated from data on growth and ambient temperature to be 0.276 on an annual basis, with 90-percent confidence limits of 0.161 and 0.47L Spawning of northern bluefin takes place only in the western Pacific. Some of the juveniles migrate to the eastern Pacific, where they reside for several months to several years before returning to the western Pacific. The portion of fish which migrate to the eastern Pacific varies among years, and this appears to be an important cause of the annual variation in the catches in the eastern Pacific Ocean. SPANISH: El crecimiento del atún aleta azul del norte es descrito por un modelo de dos estadios. Para los peces de entre 191 y 564 mm de talla se usa la curva de Gompertz, con valores de 581 mm y 4.32 para Loo y K (anual), respectivamente. Los peces de entre 564 y 1530 mm crecen de forma lineal, a 0.709 mm por día. Peces de edad Omarcados y liberados en el Pacífico occidental han sido recapturados en el Pacífico occidental, central, y oriental. La demora mínima entre la liberación en el Pacífico occidental y la recaptura en el Pacífico oriental es de 215 días. Peces mayores, principalmente de 1 ó 2 años de edad, marcados y liberados en el Pacífico oriental han sido re capturados en el Pacífico occidental y oriental. La demora mínima entre la liberación en el Pacífico oriental y la recaptura en el Pacífico occidental es de 674 días. Se estima el coeficiente de mortalidad natural a partir de los datos de crecimiento y temperatura ambiental en un 0.276 anual, con límites de confianza al 90% de 0.161 y 0.471. El aleta azul del norte desova únicamente en el Pacífico occidental. Algunos de los juveniles migran al Pacífico oriental, donde permanecen entre varios meses y varios años antes de regresar al Pacífico occidental. La porción de los peces que migran al Pacífico oriental varía entre años, y ésto parece ser una causa importante de la variación anual en las capturas en el Océano Pacífico oriental. (PDF contains 94 pages.)