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.)

Estimation of the abundance of yellowfin tuna, Thunnus albacares, by age groups and regions within the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: Monthly estimates of the abundance of yellowfin tuna by age groups and regions within the eastern Pacific Ocean during 1970-1988 are made, using purse-seine catch rates, length-frequency samples, and results from cohort analysis. The numbers of individuals caught of each age group in each logged purse-seine set are estimated, using the tonnage from that set and length-frequency distribution from the "nearest" length-frequency sample(s). Nearest refers to the closest length frequency sample(s) to the purse-seine set in time, distance, and set type (dolphin associated, floating object associated, skipjack associated, none of these, and some combinations). Catch rates are initially calculated as the estimated number of individuals of the age group caught per hour of searching. Then, to remove the effects of set type and vessel speed, they are standardized, using separate weiznted generalized linear models for each age group. The standardized catch rates at the center of each 2.5 0 quadrangle-month are estimated, using locally-weighted least-squares regressions on latitude, longitude and date, and then combined into larger regions. Catch rates within these regions are converted to numbers of yellowfin, using the mean age composition from cohort analysis. The variances of the abundance estimates within regions are large for 0-, 1-, and 5-year-olds, but small for 1.5- to 4-year-olds, except during periods of low fishing activity. Mean annual catch rate estimates for the entire eastern Pacific Ocean are significantly positively correlated with mean abundance estimates from cohort analysis for age groups ranging from 1.5 to 4 years old. Catch-rate indices of abundance by age are expected to be useful in conjunction with data on reproductive biology to estimate total egg production within regions. The estimates may also be useful in understanding geographic and temporal variations in age-specific availability to purse seiners, as well as age-specific movements. SPANISH: Se calculan estimaciones mensuales de la abundancia del atún aleta amarilla por grupos de edad y regiones en el Océano Pacífico oriental durante 1970-1988, usando tasas de captura cerquera, muestras de frecuencia de talla, y los resultados del análisis de cohortes. Se estima el número de individuos capturados de cada grupo de edad en cada lance cerquero registrado, usando el tonelaje del lance en cuestión y la distribución de frecuencia de talla de la(s) muestra(s) de frecuencia de talla "más cercana/s)," "Más cercana" significa la(s) muestra(s) de frecuencia de talla más parecida(s) al lance cerquero en cuanto a fecha, distancia, y tipo de lance (asociado con delfines, con objeto flotante, con barrilete, con ninguno de éstos, y algunas combinaciones). Se calculan inicialmente las tasas de captura como el número estimado de individuos del grupo de edad capturado por hora de búsqueda. A continuación, para eliminar los efectos del tipo de lance y la velocidad del barco, se estandardizan dichas tasas, usando un modelo lineal generalizado ponderado, para cada grupo por separado. Se estima la tasa de captura estandardizada al centro de cada cuadrángulo de 2.5°-mes, usando regresiones de mínimos cuadrados ponderados localmente por latitud, longitud, y fecha, y entonces combinándolas en regiones mayores. Se convierten las tasas de captura dentro de estas regiones en números de aletas amarillas individuales, usando el número promedio por edad proveniente del análisis de cohortes. Las varianzas de las estimaciones de la abundancia dentro de las regiones son grandes para los peces de O, 1, Y5 años de edad, pero pequeñas para aquellos de entre 1.5 Y4 años de edad, excepto durante períodos de poca actividad pesquera. Las estimaciones de la tasa de captura media anual para todo el Océano Pacífico oriental están correlacionadas positivamente de forma significativa con las estimaciones de la abundancia media del análisis de las cohortes para los grupos de edad de entre 1.5 y 4 años. Se espera que los índices de abundancia por edad basados en las tasas de captura sean útiles, en conjunto con datos de la biología reproductiva, para estimar la producción total de huevos por regiones. Las estimaciones podrían asimismo ser útiles para la comprensión de las variaciones geográficas y temporales de la disponibilidad específica por edad a los barcos cerqueros, y también las migraciones específicas por edad. (PDF contains 35 pages.)

Growth of skipjack, Katsuwonus pelamis, and yellowfin, Thunnus albacares, tunas in the Eastern Pacific Ocean, as estimated from tagging data

ENGLISH: The average linear growth rate of skipjack in the eastern Pacific is less than 1 mm per day except for fish 375 to 424 mm in length at release. The growth rate shows a decrease with increasing length and increasing time at liberty. The growth rate of fish in the length range of about 43 to 57 cm is apparently more rapid in the eastern Pacific than in the western Pacific. Dsing data for the northeastern and southeastern Pacific combined, K and ~ were estimated to be 0.658 (on an annual basis) and 885 mm, respectively, by the ungrouped method and 0.829 and 846 mm, respectively, by the grouped method. Sensitivity analyses have shown however, that the estimates of these parameters are poorly determined by the sum of squares method used to derive them. Estimates of K and ~ for the eastern Pacific tend to be lower and higher, respectively, than those for the western Pacific. The average linear growth rate of yellowfin in the eastern Pacific is a little less than 1 mm per day for fish between about 25 and 100 cm in length at release. The growth appears to be most rapid in Area 2 (Revillagigedo Islands) and slowest in Areas 1 (Baja California), 5 (Central America- Colombia), and 6 (Ecuador-Peru). There is considerable variation in the growth rates of individual fish. The growth does not show a decrease with increasing length or increasing time at liberty so realistic estimates of the parameters of the von Bertalanffy or other similar equations cannot be calculated from these data. If realistic estimates of these parameters are to be secured larger fish must be tagged and released or many more long-term returns from fish to about 100 cm in length at release must be obtained. The growth patterns for the eastern Pacific, central Pacific and eastern Atlantic found by most other investigators differ from one another and from those found in the present study. Some of these differences may be real and others may be due to deficiencies in the data or the methods of analysis. Estimates obtained from tagging data are believed to be realistic provided the tags do not inhibit the growth of the fish. It appears that the growth rates of single- and double-tagged fish are the same; this indicates, though not unequivocally, that the tags do not inhibit the growth. SPANISH: La tasa media de crecimiento lineal del barrilete en el Pacífico oriental es inferior a lmm/día, excepto en el caso de peces de entre 375y 424mm de longitud de liberación. La tasa de crecimiento disminuye a medida que aumenta la longitud y el tiempo en libertad. La tasa de crecimiento de peces de entre unos 43 y 57 cm de longitud parece ser mayor en el Pacífico oriental que en el occidental. A partir de datos del Pacífico nororiental y suroriental combinados, se estimaron K y loo en 0.658 (anual) y 885mm, respectivamente, usando el método no agrupado, y 0.829 y 846mm, respectivamente, usando el método agrupado. Sin embargo, los análisis de sensitividad han demostrado que el método de suma de cuadrados utilizado para derivar las estimaciones de estos parámetros las determina con poca precisión. Las estimaciones de K y loo para el Pacífico oriental suelen ser inferiores y superiores, respectivamente, a los del Pacífico occidental. La tasa media de crecimiento lineal del aleta amarilla en el Pacífico oriental es ligeramente inferior a lmm/día para los peces de entre unos 25y 100cmde longitud de liberación. El crecimiento parece ser más rápido en el Area 2(Islas Revillagigedo),y más lento en las Areas 1(Baja California), 5 (Centroamérica-Colombia), y 6 (Ecuador-Perú). Las tasas de crecimiento de peces individuales varían considerablemente. El crecimiento no muestra una disminuciónconun aumento en la longitud o en el tiempo en libertad, y por consecuencia no se se pueden calcular estimaciones realistas de los parámetros de la ecuación de von Bertalanffy u otras ecuaciones similares a partir de estos datos. Para obtener estimaciones realistas de estos parámetros sería necesario marcar peces mayores u obtener muchas más devoluciones a largo plazo de marcas de peces de unos 100cm de longitud de liberación. Los patrones de crecimiento correspondientes al Pacífico oriental, Pacífico central, y Atlántico oriental descubiertos por la mayoría de los investigadores son diferentes entre síy también de los del presente estudio. Es posibleque algunas de estas diferencias sean verdaderas, mientras que otras se deban a faltas en los datos on en los métodos analíticos utilizados. Se considera que las estimaciones obtenidas a partir de los datos de marcado son realistas, suponiendo siempre que las marcas no impidan el crecimiento de los peces. Parece ser que las tasas de crecimiento de peces con una marca y con dos son idénticas, lo cual indica, aunque sin certeza total, que las marcas no ejercen tal efecto. (PDF contains 76 pages.)

Oceanographic, meteorological, satellite and aircraft observations for project Little Window 2: May 1971

ENGLISH: In May 1971, a joint united states - Mexican experiment, Project Little Window 2, (LW-2) involving data collected by satellite, aircraft and ship sensors was made in the southern part of the Gulf of California. LW-2 was planned as an improved and enlarged version of LW-l (conducted the previous year; Stevenson and Miller, 1971) with field work scheduled to be made within a 200 by 200 km square region in the Gulf of California. The purposes of the new field study were to determine through coordinated measurements from ships, aircraft and satellites, the utility of weather satellites to measure surface temperature features of the ocean from space and specifically to evaluate the high resolution infrared sensors aboard N~ 1, ITOS 1 and NIMBUS 4 and to estimate the magnitude of the atmospheric correction factors needed to bring the data from the spacecraft sensors into agreement with surface measurements. Due to technical problems during LW-2, however, useful data could not be obtained from ITOS 1 and NIMBUS 4 so satellite information from only NOAA-1 was available for comparison. In addition, a new purpose was added, i.e., to determine the feasibility of using an Automatic picture Transmission (APT) receiver on shore and at sea to obtain good quality infrared data for the local region. SPANISH: En mayo 1971, los Estados Unidos y México realizaron un experimento en conjunto, Proyecto Little Window 2 (LW-2), en el que se incluyen datos obtenidos mediante captadores de satélites, aviones y barcos en la parte meridional del Golfo de California. Se planeó LW-2 para mejorar y ampliar el proyecto de LW-l (conducido el año anterior; Stevenson y Miller, 1971), realizándose el trabajo experimental en una región de 200 por 200 km cuadrados, en el Golfo de California. El objeto de este nuevo estudio experimental fue determinar mediante reconocimientos coordinados de barcos, aviones y satélites la conveniencia de los satélites meteorológicos para averiguar las características de la temperatura superficial del océano desde el espacio, y especialmente, evaluar los captadores infrarrojos de alta resolución a bordo de NOAA 1, ITOS 1 Y NIMBUS 4, y estimar la magnitud de los factores de corrección atmosféricos necesarios para corregir los datos de los captadores espaciales para que concuerden con los registros de la superficie. Sin embargo, debido a problemas técnicos durante LW-2, no fue posible obtener datos adecuados de ITOS 1 y NIMBUS 4, as1 que solo se pudo disponer de la información de NOAA 1 para hacer las comparaciones. Además se quiso determinar la posibilidad de usar un receptor de Trasmisión Automático de Fotografias (APT) en el mar para obtener datos infarojos de buena calidad en la región local. (PDF contains 525 pages.)