Fishery dynamics and present status of the yellowfin tuna population of the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: From morphometric data, tagging results and reaction of the stock to fishing, it is inferred that the yellowfin tuna of the Eastern Pacific form a distinct population which intermingles little, if at all, with populations to the westward. Excellent statistics of catch and effort, and records of total catch, available since 1934, during rapid growth of the fishery, have made possible application of a generalized mathematical predator-prey model to estimate the effect of fishing on the population, and the average abundance and yield corresponding to different amounts of fishing effort, and also to estimate the rate of fishing mortality per unit of effort. From serial samples of size composition of catches, and from tagging experiments, it has been possible to determine rates of growth and of total mortality. These kinds of information permit application of the catch-per-recruit model of Beverton and Holt. Combination of the results of application of the Beverton and Holt model and of the generalized predator-prey model, leads to inference of the relationship between stock size and recruitment. The form of the relationship is remarkably similar to the theoretical model developed by W. E. Ricker. These studies, based on the data of the near-surface fishery by baitboats and purse seiners, indicate clearly that the increased intensity of fishing has caused diminution of the stocks to the point where they are somewhat "overfished"-that is, incapable of supporting the maximum sustainable average harvest. SPANISH: De los datos morfométricos, de los resultados de las marcaciones y de la reacción del stock a la pesca, se infiere que el atún aleta amarilla del Pacífico oriental forma una población diferente que se mezcla poco, si es que llega a mezclarse, con las poblaciones del oeste. Las excelentes estadísticas de la captura y el esfuerzo y los registros de la pesca global disponibles desde 1934, durante el rápido crecimiento de la pesquería, han hecho posible la aplicación de un modelo matemático generalizado depredador-presa para estimar el efecto de la pesca en la población y el promedio de la abundancia y del rendimiento correspondientes a los diferentes valores del esfuerzo de pesca, y también para estimar la tasa de la mortalidad de pesca por unidad de esfuerzo. Gracias a las muestras en serie de la composición de tamaños de las capturas y a los experimentos de marcación, ha sido posible determinar las tasas del crecimiento y de la mortalidad total. Estos tipos de información permiten la aplicación del modelo de la captura-porrecluta de Beverton y Holt. La combinación de los resultados de la aplicación del modelo de Beverton y Holt y del modelo generalizado depredador-presa, conduce a la inferencia de la relación entre el tamaño del stock y el reclutamiento. La forma de la relación es notoriamente similar al modelo teórico desarrollado por W. E. Ricker. Estos estudios, basados en los datos de la pesquería cerca de la superficie efectuada por barcos de carnada y rederos, indican claramente que el aumento de la intensidad de la pesca ha causado la disminución de los stocks hasta el punto de dejarlos algo "superexplotados", o sea, incapacitados para mantener una producción máxima promedio. (PDF contains 50 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.)

Using the system dynamics paradigm in teaching and learning technological university subjets

2nd International Conference on Education and New Learning Technologies