Genetic analysis reveals two stocks of skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) in the north western Indian Ocean

Skipjack (SJT) (Katsuwonus pelamis) is a medium sized, pelagic, highly dispersive tuna species that occurs widely across tropical and subtropical waters. SJT constitute the largest tuna fishery in the Indian Ocean, and are currently managed as a single stock. Patterns of genetic variation in a mtDNA gene and 6 microsatellite loci were examined to test for stock structure in the northwestern Indian Ocean. 324 individuals were sampled from five major fishing grounds around Sri Lanka, and single sites in the Maldive Islands and the Laccadive Islands. Phylogenetic reconstruction of mtDNA revealed two coexisting divergent clades in the region. AMOVA (Analysis of Molecular Variance) of mtDNA data revealed significant genetic differentiation among sites (ΦST = 0.2029, P < 0.0001), also supported by SAMOVA results. AMOVA of microsatellite data also showed significant differentiation among most sampled sites (FST = 0.0256, P<0.001) consistent with the mtDNA pattern. STRUCTURE analysis of the microsatellite data revealed two differentiated stocks. While the both two marker types examined identified two genetic groups, microsatellite analysis indicates that the sampled SJT are likely to represent individuals sourced from discrete breeding grounds that are mixed in feeding grounds in Sri Lankan waters.

Development and characterisation of tri- and tetra-nucleotide polymorphic microsatellite markers for skipjack tuna (Katsuwonus pelamis)

Skipjack tuna (katsuwonus pelamis) (SJT) is the largest tuna fishery in all the major oceans around the world, and the largest marine fishery in Sri Lanka. Knowledge of genetic population structure and effective population size of SJT in the Indian Ocean and other major oceans, however, is still lacking for better management practices and conservation strategies. We developed microsatellite genetic markers using SJT around Sri Lanka in the Indian Ocean, and characterise one tri- and seven tetra-nucleotide microsatellite loci isolated from enriched genomic libraries from SJT, to provide tools for addressing both conservation and fisheries management questions. An analysis of these eight microsatellite markers in two populations of SJT from eastern Sri Lanka (n = 44) and the Maldives Islands (n = 53) showed that all eight microsatellites were polymorphic with an average number of alleles per locus of 11.80 (range 5-27). Expected heterozygosities at marker loci ranged from 0.450 to 0.961. These markers are being used currently to characterise population structure and extent of natural gene flow in SJT populations from the eastern and western Indian Ocean. No significant linkage disequilibrium was detected among any loci pairs.

The relationships between length and weight of yellowfin tuna (Neothunnus macropterus) and skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) from the Eastern Tropical Pacific Ocean

ENGLISH: The purposes of the Convention which established the Inter-American Tropical Tuna Commission have been discussed in the Commission's Annual Report for 1950-51 (Schaefer, 1952) and in subsequent Annual Reports. One of its functions is to gather and report on biological information for the tunas of the Eastern Tropical Pacific, the yellowfin tuna (Neothunnus macropterus) and skipjack tuna (Katsuwonus pelamis). This report gives the results of a study of the relationships between the length and the weight of individuals of each of these species, derived from samples of fish of commercial sizes captured during the course of regular fishing operations in several areas of the Eastern Tropical Pacific Ocean SPANISH: Los propósitos de la Convención que estableció la Comisión Interamericana del Atún Tropical han sido expuestos en el Informe Anual de dicho organismo correspondiente a 1950-51 (Schaefer, 1952), y en los siguientes informes anuales. Una de sus funciones es la de recoger información biológica sobre los atunes del Pacífico Oriental Tropical, es decir, el aleta amarilla (Neothunnus macropterus) y el barrilete (Katsuwonus pelamis) y darla a conocer a las partes interesadas. El presente trabajo informativo proporciona los resultados de un estudio de las relaciones entre la longitud y el peso tomados en individuos de cada una de estas especies, mediante muestreo en pescados de tamaños comerciales capturados en el curso de operaciones regulares de pesca, en diversas área del Océano Pacífico Oriental Tropical.

Blood lactate in yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, and skipjack, Katsuwonus pelamis, following capture and tagging

ENGLISH: The staff of the Inter-American Tropical Tuna Commission for several years has been investigating the life history, population structure, behavior and ecology of the yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, and the skipjack, Katsuwonus pelamis, in the Eastern Tropical Pacific Ocean. The tagging and subsequent recovery of these tropical tunas, to provide information on population structure, migrations, mortality rates and growth rates, are important aspects of these investigations. Broadhead (1959) and Schaefer, Chatwin and Broadhead (1961) emphasize the many difficulties involved in tagging these extremely active yet delicate fish and give considerable evidence to suggest that tagging mortality is high, perhaps as great as 60 to 80 per cent. The latter authors suggest that the rather high mortality at tagging is related to the effects of hyperactivity brought about by the tagging operation. SPANISH: El personal de la Comisión Interamericana del Atún Tropical ha estado investigando durante varios años la historia natural, la estructura de la población, los hábitos y la ecología del atún aleta amarilla, Neothunnus macropterus, y del barrilete, Katsuwonus pelamis, en el Océano Pacífico Oriental Tropical. La marcación y el subsiguiente recobro de estos atunes tropicales, lo que da información sobre la estructura de la población, los movimientos migratorios y las tasas de crecimiento y de mortalidad, son importantes aspectos de estas investigaciones. Broadhead (1959) y Schaefer, Chatwin y Broadhead (1961) destacan las muchas dificultades que hay para marcar estos peces activos en extremo pero delicados, y proporcionan considerable evidencia que sugiere que la mortalidad por la marcación es bastante alta, siendo quizás de 60 a 80 por ciento. Los autores citados sugieren que esta elevada mortalidad por la marcación está relacionada con los efectos de la hiperactividad producida por la operación de marcación.

Observations on the spawning of four species on tuna (Neothunnus macropterus, Katsuwonus pelamis, Auxis thazard and Euthynnus lineatus) in the Eastern Pacific Ocean, based on the distribution of their larvae and juveniles

ENGLISH: Knowledge of spawning habits is useful in the elucidation of the life history, ecology and population structure of tropical tunas, and is essential to the sound management of these resources. Until recently, little was known concerning the spawning of tunas, or about the distribution of their larval and juvenile stages, in the Eastern Pacific Ocean. Nichols and Murphy (1944) reported the capture off Colombia of young scombroids ultimately identified as frigate mackerel, Auxis thazard (Schaefer and Marr, 1948a). Fowler (1944) reported the capture off Manzanillo, Mexico of two young tunas, one of which is definitely and the other most likely Neothunnus macropterus (Klawe, 1959). In 1947, young of N. macropterus, K. pelamis, A. thazard and E. lineatus were caught offshore from Central America (Schaefer and Marr, 1948a, 1948b, and Schaefer, 1948). Further collections of young N. macropterus, A. thazard and E. lineatus were made in the same general area in the spring of 1949 (Mead, 1951). In January and February 1955, Clemens (1956) carried Out experiments in rearing young tunas, E. lineatus and A. thazard, in shipboard aquaria, using fish caught off Central America. Matsumoto (1958) reported captures of larval N. macropterus and K. pelamis in the area along the 120th meridian of west longitude. Klawe (1958 and 1961b) reported captures of larval N. macropterus and Auxis from the Revillagigedo Islands. Captures of young Auxis and E. lineatus in the Gulf of Panama in January 1922 during the Dana Expedition have recently been reported by Matsumoto (1959). Capture of juveniles of K. pelamis, E. lineatus and Auxis in the area off tropical Mexico and in the area of outlying islands during the SCOT Expedition has been reported by Klawe (1960a). SPANISH: El conocimiento sobre los hábitos del desove es útil para el esclarecimiento de la historia natural, ecología y estructura de las poblaciones de atunes tropicales, y es esencial para la acertada administración de estos recursos. Hasta hace poco tiempo no se sabía mucho sobre el desove de los atunes o acerca de la distribución de sus larvas y juveniles en el Océano Pacífico Oriental. Nichols y Murphy (1944) informaron sobre la captura frente a Colombia de escómbridos jóvenes últimamente identificados como melva, Auxis thazard (Schaefer y Marr, 1948a). Fowler (1944) también informó sobre la captura de dos atunes jóvenes frente a Manzanillo, México, uno de los cuales era definitivamente Neothunnus macropterus y el otro era lo más probable que también lo fuera (Klawe, 1959). En 1947 se capturaron especímenes juveniles de N. macropterus, K. pelamis, A. thazard y E. lineatus frente a la América Central (Schaefer y Marr, 1948a, 1948b, y Schaefer, 1948). Otras recolecciones de ejemplares jóvenes de N. macropterus, A. thazard y E. lineatus fueron hechas en la misma área general durante la primavera de 1949 (Mead, 1951). En enero y febrero de 1955, Clemens (1956) efectuó experimentos de crianza de atunes jóvenes, E. lineatus y A.. thazard, en acuarios a bordo para lo que empleó peces capturados frente a la América Central. Matsumoto (1958) informó sobre capturas de larvas de N. macropterus y K. pelamis en el área a lo largo del meridiano 120 de longitud oeste. Klawe (1958 y 1961b) ha dado cuenta también de capturas de larvas de N. macropterus y Auxis en las Islas Revillagigedo. Matsumoto (1959) ha informado recientemente acerca de capturas de ejemplares jóvenes de Auxis y E. lineatus en el Golfo de Panamá en enero de 1922 durante la Expedición Dana. Klawe (1960a) informó así mismo que durante la Expedición SCOT se capturaron juveniles de K. pelamis, E. lineatus y Auxis en el área frente a la zona tropical de México y en la región de las islas alejadas del continente.

Schooling habits of yellowfin tuna (Neothunnus macropterus) and skipjack (Katsuwonus pelamis) in the Eastern Pacific Ocean, as indicated by purse seine catch records, 1946-1955

ENGLISH: These aspects of the schooling habits of the yellowfin and skipjack tuna may be investigated by means of the logbook records of the catches of individual sets of the nets of purse-seine vessels. For both purposes it must be assumed that a set is made, in each case, on a single school of fish. The study of school sizes based on these data requires the additional assumption either that the entire school is captured or that each set captures a constant fraction of the school upon which it is made. In this paper we report on the results of such investigations based on logbook records of the purse-seine fleet. SPANISH: Estos aspectos de los hábitos gregarios de los atunes aleta amarilla y barrilete pueden ser investigados a base de los registros de bitácora en que se anotan las pescas resultantes de cada una de las operaciones con la red de encierre que realizan los barcos rederos. Para ambos propósitos hay que suponer que las operaciones se efectúan, en cada caso, en un cardumen independiente. El estudio de los tamaños de los cardúmenes o manchas, a base de estos datos, requiere una suposición adicional: que el cardumen entero es capturado o, en su defecto, que en cada operación con la red se pesca una fracción constante de la mancha objeto de la pesca. En el presente artículo damos cuenta de los resultados de dichas investigaciones basadas en los registros de bitácora que lleva la flota de embarcaciones que utilizan redes de encierre. (PDF contains 47 pages.)

An analysis of methods of sampling to determine the size composition of commercial landings of yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, and skipjack, Katsuwonus pelamis

ENGLISH: The staff of the Inter-American Tropical Tuna Commission is collecting and analyzing catch statistics of the Eastern Pacific fishery for yellowfin tuna (Neothunnus macropterus) and skipjack (Katsuwonus pelamis) in order to provide the factual information required for maintaining the catch of these species at maximum sustainable levels (Shimada and Schaefer, 1956). Careful, systematic and continued studies of the population structure, life history, and ecology of these species are needed for a proper and adequate interpretation of the catch statistics so that a sound conservation program may be achieved (Schaefer, 1956). SPANISH: El personal científico de la Comisión Interamericana del Atún Tropical cumple, entre sus tareas, la de reunir y analizar las estadísticas de pesca del atún aleta amarilla (Neothunnus macropterus) y del barrilete (Katsuwonus pelamis) de la pesquería del Pacífico Oriental, a fin de adquirir la información necesaria para mantener la pesca de estas especies a niveles de producción máxima sostenible (Shimada y Schaefer, 1956). Estudios cuidadosos, sistemáticos y continuos de la estructura de la población y ciclo de vida y ecología de estas especies, son necesarios para lograr una interpretación adecuada de las estadísticas de pesca, de modo que éstas, a su vez, permitan realizar un programa conservacionista serio (Schaefer, 1956). (PDF contains 73 pages.)

Studies of the sexual development and spawning of yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, and skipjack, Katsuwonus pelamis, in three areas of the Eastern Pacific Ocean, by examination of gonads.

ENGLISH: Knowledge of the size and age at maturity, spawning seasons, and spawning areas of the tropical tunas supporting the fishery in the Eastern Pacific is an important part of the basic information required for understanding their life history, population structure, and fishery dynamics. Until a few years ago nothing was known of these matters. In 1947 the senior author and one of his colleagues (Schaefer and Marr 1948, Schaefer 1948) were able to demonstrate that both yellowfin tuna and skipjack spawn offshore from Central America at least during the late winter and spring months. During January to April many yellowfin tuna over about 70 cm. total length in commercial catches from that region were found to have gonads in advanced stages of maturity, and specimens caught during late June were found to be spent. Maturing skipjack were collected in late February, and spawned-out fish were observed in late March. Numerous very young juveniles of the yellowfin, down to 10 mm. in length, and two very young juvenile skipjack, were captured in this area between January and May. SPANISH: El conocimiento del tamaño y la edad que corresponden a la primera madurez sexual, así como de las estaciones y áreas de desove de los atunes tropicales que mantienen las pesquerías del Pacífico Oriental, constituyen parte importante de la información que es menester para comprender la historia natural, la estructura de la población y la dinámica de la pesquería. Hasta hace pocos años nada se sabía sobre el particular. En 1947 el autor principal y uno de sus colegas (Schaefer y Marr, 1948; Schaefer, 1948) pudieron demostrar que tanto el atún aleta amarilla como el barrilete desovan en el mar abierto, frente a América Central, por lo menos durante la última parte del invierno y en la primavera. De enero a abril encontraron que muchos de los atunes aleta amarilla de más de 70 cm. de longitud total, procedentes de las pescas comerciales de dicha región; tenían gónadas en avanzados estados de madurez, mientras que ejemplares pescados hacia fines de junio ya habían desovado. Se recolectaron barriletes en vías de maduración a fines de febrero, al paso que en los últimos días de marzo se encontraron especímenes que ya habían desovado. Numerosos ejemplares muy juveniles del atún aleta amarilla, tan pequeños como 10 mm., y dos barriletes también muy juveniles, fueron pescados en esta región entre enero y mayo. (PDF contains 65 pages.)

Muscle glycogen and blood lactate in yellowfin tuna, Thunnus albacares, and skipjack, Katsuwonus pelamis, following capture and tagging

ENGLISH: Tagging and the recovery of tagged yellowfin (Thunnus albacares) and skipjack (Katsuwonus pelamis) tunas are important aspects of the investigations conducted by the Inter-American Tropical Tuna Commission in the Eastern Tropical Pacific Ocean. The results of the tagging program provide information on population structures, migrations, mortality rates and growth rates of these two species. The present experimental program was undertaken to study the relationship between muscular fatigue and high tagging mortalities in yellowfin and skipjack. SPANISH: La marcación del atún aleta amarilla (Thunnus albacares) y del barrilete (Katsuwonus pelamis), y el recobro de estos atunes marcados, son aspectos importantes de la investigación que efectúa la Comisión Interamericana del Atún Tropical en el Océano Pacífico Oriental Tropical. Los resultados del programa de marcación proporcionan información sobre la estructura de las poblaciones, migraciones, tasas de mortalidad y tasas de crecimiento de estas dos especies. El programa experimental presente fue emprendido para estudiar la relación entre la fatiga muscular y la alta mortalidad causada por la marcación en el atún aleta amarilla y el barrilete. (PDF contains 52 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.)

Sea surface temperature and the distribution and apparent abundance of skipjack (Katsuwonus pelamis) in the Eastern Pacific Ocean, 1951-1968

ENGLISH: Isograms of sea surface temperature (OC) have been produced for 1949-1968 for the areas of the eastern Pacific Ocean in which the majority of the skipjack catch is taken. These are in the immediate coastal zone, California (35° N) to Chile (20 0 S), and the Revillagigedo and Galapagos Islands groups. Skipjack occurrence and apparent abundance (as CSDF, i.e., catch per standard days fishing, standardized in purse-seiner units) for 1951-1968 were then superimposed on the surface temperature isograms. Results show that skipjack occur at surface temperatures> 17° C but with the majority between 20°-30° C. Apparent abundance at CSDF > 1 ton/day is normally Iimited to 20°29° C water, except in two areas in certain years; from the Gulf of Tehuantepec to Cape Mala rates of 1-9 tons/day are relatively common at 29°-30° C, and off Chimbote (Peru) occasionally >9 tons/day are recorded down to 18° C. As expected there were no apparent relationships between annual thermal conditions in the coastal zone and skipjack abundance (total catch or indices of abundance) in the same or 2 subsequent years. An Appendix to the report determines the quantitative relationships between surface temperature and skipjack abundance in relatively small areal strata in Baja California waters in 1955 and 1958. Relationships generally appeared significant and opposite in these years when temperatures were respectively anomalously cold and warm. SPANISH: Se han producido isogramas de la temperatura de la superficie del mar (OC) para 1949-1968 correspondientes a las áreas del Océano Pacífico oriental en donde se obtiene la mayor parte de la captura de barrilete. Estas se encuentran ubicadas en la zona costanera inmediata, desde California (35°N) hasta Chile (200S) y en las Islas Revillagigedo y Galápagos. La ocurrencia de barrilete y su abundancia aparente (expresada como CDSP standardizada en unidades de cerqueros) para 1951-1968 fueron luego superpuestas en los isogramas de la temperatura superficial. Los resultados demuestran que el barrilete aparece en temperaturas superficiales de > 17°C pero la mayoría entre los 20°C-30°C. La abundancia aparente de la CDSP > 1 tonelada/día se limita normalmente a aguas de 20°-29°C, excepto en dos áreas en ciertos años; desde el Golfo de Tehuantepec a Cabo Mala las tasas de 1-9 toneladas/día son relativamente comunes en los 29°-30°C, y frente a Chimbote (Perú) se registran ocasionalmente> 9 toneladas/día a una temperatura tan fría como de 18°C. Como era de esperarse no existió una relación aparente entre las condiciones térmicas anuales de la zona costanera y la abundancia del barrilete (captura total o índices de abundancia) en el mismo año o en los 2 años siguientes. Un Apéndice del informe determina la relación cuantitativa entre la temperatura superficial y la abundancia del barrilete en un estrato de áreas relativamente pequeño en las aguas de Baja California en 1955 y 1968. Las relaciones generalmente aparecieron significativas y opuestas en esos años cuando las temperaturas fueron respectivamente anómalamente frías y calientes. (PDF contains 53 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.)

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.)

Fecundity of yellowfin tuna (Thunnus albacares) and skipjack (Katsuwonus pelamis) from the Eastern Pacific Ocean

(PDF contains 36 pages.)

Growth of Skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) in the eastern Pacific Ocean as estimated from tagging data

English: Data obtained from tagging experiments initiated during 1953-1958 and 1969-1981 for skipjack tuna from the coastal eastern Pacific Ocean (EPO) are reanalyzed, using the Schnute generalized growth model. The objective is to provide information that can be used to generate a growth transition matrix for use in a length-structured population dynamics model. The analysis includes statistical approaches to include individual variability in growth as a function of length at release and time at liberty, measurement error, and transcription error. The tagging data are divided into northern and southern regions, and the results suggest that growth rates differ between the two regions. The Schnute model provides a significantly better fit to the data than the von Bertalanffy model, a sub-model of the Schnute model, for the northern region, but not for the southern region. Individual variation in growth is best described as a function of time at liberty and as a function of growth increment for the northern and southern regions, respectively. Measurement error is a significant part of the total variation, but the results suggest that there is no bias caused by the measurement error. Additional information, particularly for small and large fish, is needed to produce an adequate growth transition matrix that can be used in a length-structured population dynamics model for skipjack tuna in the EPO. Spanish: Los datos obtenidos de los experimentos de marcado iniciados durante los períodos de 1953- 1958 y de 1969-1981 para el atún barrilete en las costas del Océano Pacífico Oriental (OPO) fueron analizados nuevamente, utilizando el modelo de crecimiento generalizado de Schnute. El objetivo es brindar información que sea útil para producir una matriz sobre la tran-sición de crecimiento que pueda utilizarse en un modelo de dinámica poblacional estructurado por talla. El análisis usa enfoques estadísticos para poder incluir la variabilidad individual del crecimiento como función de la talla de liberación y tiempo en libertad, el error de medición, y el error de transcripción. Los datos de marcado son divididos en regiones norte y sur, y los resultados sugieren que las tasas de crecimiento en las dos regiones son diferentes. En la región norte, pero no en la región sur, el modelo de Schnute se ajusta significativamente mejor a los datos que el modelo von Bertalanffy, un sub-modelo del modelo de Schnute. La mejor descripción de la variación individual en el crecimiento es como una función del tiempo en libertad y como una función del incremento de crecimiento para las regiones norte y sur, respectivamente. El error de medición es una parte significativa de la variación total, pero los resultados sugieren que no existe un sesgo causado por el error de medición. Se necesita información adicional, particularmente para peces pequeños y grandes, para poder producir una matriz de transición de crecimiento adecuada que pueda utilizarse en el modelo de dinámica poblacional estructurado por tallas para el atún barrilete en el OPO.