Spawning of yellowfin tuna and the discrimination of subpopulations

ENGLISH: The spawning of yellowfin tuna (Thunnus albacares) in the eastern Pacific Ocean was examined to ascertain the existence of separate subpopulations within this area. Investigations of biochemical genetics of yellowfin indicate that there are a number of genetically distinct groups in the eastern Pacific. In addition, yellowfin belong to two recruitment cohorts, X and Y, which are composed of a mixture of these genetically different groups. Spawning data were collected from 1956 through 1961 from the coastal fishing grounds, and from 1970 through 1973 from the offshore fishing areas. Temporal and spatial aspects of spawning of the fish of the two cohorts were analyzed to determine if yellowfin spawning behavior supports the existence of genetically separate subpopulations. Spawning condition was inferred from the maturity of the ovaries. It was found that the coastal fish of each cohort exhibit at least two spawning periods per year which vary in length and time of occurrence from year to year. Fish taken from the offshore fishing grounds did not exhibit this variable spawning pattern. Although samples were not available for all months, the data showed that each cohort has a spawning period of at least 7 months and may spawn year around. Samples from offshore areas also had much higher percentages of spawners than those from the coastal areas. Temporal differences in spawning are not maintaining the genetically separate groups found in the fishery, since fish of both recruitment cohorts spawn at the same time. Also, fish of both the X and Y cohorts spawned in all areas examined; however, these data are insufficient to determine whether spatial isolation of spawning groups is occurring within the areas. SPANISH: Se examinó el desove del atún aleta amarilla (Thunnus albacares) en el Océano Pacífico oriental para averiguar la existencia de subpoblaciones separadas en esta zona. La investigación genética bioquímica del aleta amarilla indica que existen varios grupos genéticamente distintos en el Pacífico oriental. Además, el aleta amarilla pertenece a dos cohortes de reclutamiento X e Y, formadas por una mezcla de estos grupos genéticamente diferentes. Los datos del desove fueron obtenidos de 1956 a 1961, en las regiones neríticas de pesca y desde 1970 a 1973, en las áreas oceánicas de pesca. Se analizaron los aspectos temporales y espaciales del desove de los peces de las dos cohortes, para determinar si el comportamiento reproductor del aleta amarilla, apoya la existencia de subpoblaciones genéticamente diferentes. Se derivó la condición del desove según la madurez de los ovarios. Se encontró que los peces costeros de cada cohorte exhibían por lo menos dos períodos anuales de desove que varían en duración y fecha de ocurrencia de un año a otro. Los peces capturados en las regiones oceánicas de pesca no exhibieron este patrón variable de desove. Aunque o se consiguieron muestras en todos los meses, los datos indican que cada cohorte tiene un período de desove por lo menos de 7 meses y puede que desoven durante todo el año. Las muestras de las regiones oceánicas tuvieron porcentajes mucho mayores de reproductores que los de las zonas neríticas. Las diferencias temporales en el desove no sirven para explicar la presencia de grupos genéticamente separados que se encuentran en la pesca, ya que los peces de ambas cohortes de reclutamiento desovan al mismo tiempo. Además, los peces de ambas cohortes (X e Y) desovan en todas las zonas examinadas; sin embargo, estos datos no son suficientes para determinar si el aislamiento de los grupos de desove ocurre en las zonas. (PDF contains 53 pages.)

The influence of some environmental variables on the apparent abundance of skipjack tuna, Katsuwonus pelamis, in the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: The abundance of skipjack larvae in the central and western Pacific approximately doubled for every 1°C increase in sea-surface temperature (SST) from 23°C to a maximum of about 29°C, and then usually decreased with further increases in SST. Skipjack larvae are scarce in the eastern Pacific Ocean (EPO), so most skipjack recruits and adults in this area are believed to have originated in the central and, possibly, the western Pacific. The catch per unit of effort (CPUE), in short tons per day's fishing, and the catch rate, in number of fish per day's fishing, are estimates of apparent abundance in a fishery. The logarithm of the annual CPUE for skipjack for international baitboats in the EPO for the 1934-1960 period was positively correlated with SST in the spawning area in the central Pacific 18 months earlier (r2 0.31), during the July-June period when most of the recruits in each cohort were presumed to have been spawned. Adequate data for other environmental variables were not available for testing with the baitboat data. The other environmental variables available and selected for testing for correlation with estimates of skipjack abundance for purse seiners for the 1961-1984 period and the reasons for their selection are as follows. 1)Wind-mixing index (WMI). The degree of mixing in the upper layers of the ocean is proportional to the cube of the wind speed, called WMI. The degree of mixing in the spawning areas of the central and the western Pacific may affect the concentration of organisms that skipjack larvae feed upon, thereby influencing their survival, and ultimately determining cohort strength and the number of recruits to the eastern Pacific fishery. 2) SST in the fishing areas at the time of fishing (SST). The CPUE for yellowfin tuna has been shown to be inversely related to SST in the fishing areas, and there are indications that skipjack CPUE is lower during EI Nino events when SST is higher than normal. 3) North-south SST gradient across the thermal front off the Gulf of Guayaquil. This is a measure of the degree of upwelling and nutrient enrichment of the upper waters south of the front and ultimately of the production of food for tunas. 4) Speed of the North Equatorial Countercurrent (NECC). Young skipjack may migrate from the central Pacific to the EPO in the eastward flowing NECC; if so, the number of recruits might be affected by variations in the speed of the current. The logarithm of the annual catch rate of skipjack recruits by international purse seiners in the EPO for the 1961-1984 period was positively correlated with SST in the spawning area of the central Pacific 18 months earlier (r2 = 0.21),and inversely correlated with WMI in the spawning area 18 months earlier (r2 0.46). The logarithm of CPUE for purse seiners in the area off the Gulf of Guayaquil was not correlated with SST in the spawning area 18 months earlier, but was inversely correlated with WMI in the spawning area 18 months earlier (r2 = 0.19), and inversely correlated with the north-south SST gradient in the fishing area at the time of fishing (r2 0.32). Neither of these estimates of apparent abundance from purse seiners were correlated with SST in the fishing areas, or with the speed of the NECC at earlier times. SPANISH: La abundancia de larvas de barrilete en el Pacífico central y occidental se multiplicó por dos, aproximadamente, por cada aumento de 1°Cen la temperatura de la superficie del mar (TSM) entre 23°C y un máximo de unos 29°C, y luego generalmente disminuyó con más aumentos en la TSM. Las larvas de barrilete son escasas en el Océano Pacífico oriental (OPO), y por lo tanto se cree que la mayoría de los reclutas y adultos en esta zona surgieron del Pacífico central, y posiblemente también del Pacífico occidental. La captura por unidad de esfuerzo (CPUE), en toneladas cortas por día de pesca, y la tasa de captura, en número de peces por día de pesca, son estimaciones de la abundancia aparente en una pesquería. El logaritmo de la CPUE anual de barrilete lograda por barcos de carnada en el OPO en el período 1934-1960 se correlacionó positivamente con la TSM en la zona de desove en el Pacífico central de 18 meses antes (r2 = 0.31), durante el período de junio-julio en el cual se cree que nació la mayoría de los reclutas en cada cohorte. No se dispuso de datos suficientes sobre otras variables ambientales para comprobarlos con los datos de los barcos de carnada. Las demás variables ambientales disponibles y seleccionadas para someterlas a pruebas de correlación con las estimaciones de la abundancia del barrilete de barcos cerqueros en el período 1961-1984, y las razones por su selección, son las siguientes: 1) Indice de mezcla por el viento (IMV). El grado de mezcla en las capas superiores del océano es proporcional al cubo de la velocidad del viento, llamado IMV. Es posible que el grado de mezcla en las zonas de desove del Pacífico central y occidental afecte la concentración de los organismos que alimentan a las larvas del barrilete, afectando así la supervivencia de éstas, y finalmente determinando el tamaño de las cohortes y el número de reclutas a la pesquería del OPO. 2) TSM en la zona de pesca al realizarse la pesca (TSM). Se ha mostrado que la relación de la CPUE del atún aleta amarilla a la TSM en la zona de pesca es inversa, y existen indicaciones que la CPUE de barrilete es inferior durante eventos del Niño, cuando las TSM son superiores a lo normal. 3) Gradiente norte-sur de las TSM a través del frente térmico frente al Golfo de Guayaquil. Esto es una medida del grado de afloramiento y enriquecimiento nutritivo del nivel superior de las aguas al sur de dicho frente, y finalmente de la producción de alimento para los atunes. 4) La velocidad de la Contracorriente Ecuatorial del Norte (CCEN). Es posible que los bariletes juveniles migren del Pacífico central al Pacífico oriental en la CCEN, que fluye hacia el este; de ser así, es posible que la cantidad de reclutas se vea afectada por variaciones en la velocidad de la corriente. El logaritmo de la tasa anual de captura de reclutas de barrilete por cerqueros de varias banderas en el OPO en el período 1961-1964 estuvo correlacionado de forma positiva con las TSM en la zona de desove del Pacífico central de 18meses antes (r2 0.21),y de forma inversa con el IMV de la zona de desove de 18 meses antes (r2 0.46). El logaritmo de la CPUE de los cerqueros en la zona frente al Golfo de Guayaquil no estuvo correlacionado con las TSM en la zona de desove de 18 meses antes, pero sí estuvo correlacionado de forma inversa con el IMV en la zona de desove de 18 meses antes (r2 0.19),y con el gradiente norte-sur de las TSM en la zona de pesca al realizarse la pesca (r2 0.32). Ninguna de estas estimaciones de abundancia aparente provenientes de barcos cerqueros estuvo correlacionada con las TSM en las zonas de pesca o con la velocidad de la CCEN en épocas anteriores. (PDF contains 140 pages.)