Canary Rockfish (Sebastes pinniger) stock assessment for British Columbia in 2022

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dc.contributor.author

Starr, Paul J.

Haigh, Rowan

dc.date.accessioned

2024-01-15T16:07:55Z

dc.date.available

2024-01-15T16:07:55Z

dc.date.issued

2023

dc.description.abstract - en

Canary Rockfish (Sebastes pinniger, CAR) ranges from the Gulf of Alaska southward to northern Baja California. In British Columbia (BC), the apparent area of highest concentration occurs on the west coast of Vancouver Island and at the heads of the three gullies in Queen Charlotte Sound. This species occurs along the west coast of Graham Island and in the western sections of Dixon Entrance, but the apparent abundance is lower. In 2007, the Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada (COSEWIC) assessed the coastal population of CAR in British Columbia as ‘Threatened’, based on an analysis of survey indices and the threat from commercial fishing. As a result, the species was considered for legal listing under the Species at Risk Act (SARA). A 2007 stock assessment (also acting as a recovery potential assessment) by Stanley et al. (2009) estimated that CAR was in the ‘Cautious Zone’ in the DFO Sustainable Fisheries Framework (DFO 2009a) but an update to that assessment conducted in 2009 concluded that CAR was in the ‘Healthy Zone’ when using a credible steepness value. In 2011, a decision was made not to list Canary Rockfish under Schedule 1 of the SARA. In 2019, Bill-C-68 was enacted to amend the Fisheries Act with the Fish Stocks provisions, prompting a national review of the approximately 180 stocks using Sustainability Surveys with the aim to include the majority of those stocks in regulation over the next five years. Canary Rockfish is one of 18 groundfish stocks in the Pacific Region being considered for inclusion. The purpose of this CAR stock assessment is to evaluate the current stock status and provide advice suitable for input to a sustainable fisheries management plan. This stock assessment evaluated a BC coastwide population harvested by two fisheries: a combined bottom and midwater trawl fishery accounting for over 95% of the catch and an ‘other’ fishery which combined a range of capture methods but was mostly longline. Midwater trawl catches of CAR were combined with bottom trawl for the purposes of this stock assessment. Analyses of biology and distribution did not support separate regional stocks for CAR. A single coastwide stock was also assumed by Stanley et al. (2009) and the subsequent update. The assessment used an annual catch-at-age model tuned to six fishery-independent trawl survey series, a bottom trawl catch per unit effort (CPUE) series, annual estimates of commercial catch since 1935, and age composition data from survey series (23 years of data from three surveys) and the commercial fishery (37 years of data). The model started from an assumed equilibrium state in 1935, the survey data covered the period 1967 to 2021 (although not all years were represented) and the CPUE series provided an annual index from 1996 to 2021. A two-sex model, which estimated M for each sex and the stock-recruitment steepness parameter, was implemented in a Bayesian framework, using the Markov Chain Monte Carlo (MCMC) ‘No U-Turn Sampling’ (NUTS) procedure. In addition to natural mortality and steepness, the parameters estimated by this model included average recruitment over the period 1950–2012, and selectivity for the three surveys with age frequency (AF) data and the commercial trawl fleet. The survey and CPUE scaling coefficients (q) were determined analytically. Fourteen sensitivity analyses evaluated with MCMC were conducted relative to the base run to test the effect of alternative model assumptions. A further three runs were made with an environment Pacific decadal oscillation (PDO) index series to evaluate the effect of this series on the estimated recruitment trajectory. These models were also evaluated with MCMC. The base run estimated the CAR spawning population biomass at the end of 2022 (median with 0.05 and 0.95 quantiles) to be 0.78 (0.57, 1.0) relative to B0 and to be 3.0 (1.9, 4.9) relative to BMSY. This latter result suggested that the 2023 CAR spawning population lay well in the Healthy zone (with a probability >0.99). Projections predicted that the stock will remain in the Healthy zone up to the end of 2032 at all evaluated catch levels up to 2,000 t/y. Older female CAR were absent from the AF data (females older than age 40 were rare) while the male CAR AF data extended to above age 60. The previous CAR stock assessment assumed a fixed M = 0.06 for all males and for females up to age 13; females age 14 and older had M = 0.12. This stock assessment approached this problem in three ways: 1) estimating a separate M for males and females to get the best fit to the AF data; 2) estimating separate M values for males and females up to age 13 and then estimating new M values for both sexes from age 14 and higher; 3) while estimating single M values for each age, allowing the female selectivity to the commercial fishery and for five of the six surveys to decline with older ages, creating a cryptic population of female spawners. This assessment found that all three models could fit the data credibly, with the first option being the most parsimonious. This run was selected as the base run. The other two options were more optimistic relative to B0 and BMSY than was the base run. The median estimates by the 14 sensitivity runs for B2023/B0 ranged from 0.62 to 0.97 and for B2023/BMSY ranged from 2.40 to 3.22, indicating that all 14 sensitivity runs lay well in the Healthy zone. These analyses included, higher and lower pre-1996 catch histories, higher and lower recruitment standard deviation (σR) assumptions, adding the two hard bottom long line (HBLL) survey series, dropping the CPUE series, substituting an alternative CPUE series, omitting ageing error, adding AF data from the Hecate Strait (HS) and west coast Haida Gwaii (WCHG) synoptic surveys, and using two alternative ageing error functions in addition to the three hypotheses for female natural mortality described above. Incorporating the environmental PDO index series into the stock assessment resulted in an unsatisfactory conclusion: the degree to which the index series was able to influence the recruitment pattern was dependent on the weight given to the index series. Choosing the weight was arbitrary and higher weights resulted in a deterioration of the fit to the fishery data. This procedure is effectively a correlation analysis because there is no functional link between the index series with the population dynamics.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

L’aire de répartition du sébaste canari (Sebastes pinniger) s’étend du golfe d’Alaska jusqu’au nord de la Basse-Californie. En Colombie-Britannique, la zone apparente de concentration la plus élevée se trouve sur la côte ouest de l’île de Vancouver et à la tête des trois canyons du bassin de la Reine-Charlotte. Cette espèce est présente le long de la côte ouest de l’île Graham et dans les sections ouest de l’entrée Dixon, mais son abondance apparente y est plus faible. En 2007, le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC) a évalué la population côtière de sébaste canari de la Colombie-Britannique comme étant « menacée », en s’appuyant sur une analyse d’indices de relevés et de la menace posée par la pêche commerciale. De ce fait, on a envisagé d’inscrire l’espèce sur la liste de la Loi sur les espèces en péril (LEP). Dans une évaluation du stock réalisée en 2007 (faisant également office d’évaluation du potentiel de rétablissement), Stanley et ses collaborateurs (2009) ont estimé que le sébaste canari se situait dans la « zone de prudence » du Cadre pour la pêche durable de Pêches et Océans Canada (MPO 2009a), mais une mise à jour de cette évaluation menée en 2009 a permis de conclure que le sébaste canari se trouvait dans la « zone saine » lorsqu’on utilisait une valeur de pente crédible. En 2011, on a décidé de ne pas inscrire le sébaste canari à l’annexe 1 de la LEP. En 2019, le projet de loi C-68 a été adopté afin de modifier la Loi sur les pêches par l’introduction de dispositions sur les stocks de poissons, ce qui a entraîné un examen national des quelque 180 stocks visés par des études sur la durabilité dans le but d’inclure la majorité de ces stocks dans la réglementation au cours des cinq prochaines années. Le sébaste canari fait partie de l’un des 18 stocks de poissons de fond de la région du Pacifique dont l’inclusion est envisagée. L’objectif de la présente évaluation est d’estimer l’état actuel du stock de sébaste canari et de fournir un avis pouvant contribuer à un plan de gestion durable de la pêche. Cette évaluation du stock porte sur une population côtière de la Colombie-Britannique exploitée par deux pêches : une pêche aux chaluts de fond et pélagique combinés, qui représente plus de 95 % des prises, et une pêche « autre » qui fait appel à différentes méthodes de capture, mais qui est surtout pratiquée à la palangre. Aux fins de la présente évaluation du stock, les prises de sébaste canari effectuées à l’aide d’un chalut pélagique ont été combinées avec celles effectuées à l’aide d’un chalut de fond. Les analyses de la biologie et de la répartition n’ont pas permis d’établir l’existence de stocks régionaux distincts pour le sébaste canari. Un stock unique à l’échelle de la côte a également été supposé dans Stanley et al. (2009) et la mise à jour ultérieure. Pour l’évaluation, nous avons utilisé un modèle de prises annuelles selon l’âge ajusté à six séries de relevés au chalut indépendants de la pêche, à une série sur la capture par unité d’effort (CPUE) au chalut de fond, aux estimations annuelles des prises commerciales depuis 1935 et aux données sur la composition selon l’âge provenant de relevés (23 années de données tirées de trois relevés) et de la pêche commerciale (37 années de données). Le modèle partait d’un état d’équilibre présumé en 1935; les données des relevés allaient de 1967 à 2021 (mais les années n’étaient pas toutes représentées) et la série sur la CPUE a fourni un indice annuel de 1996 à 2021. Un modèle à deux sexes, permettant d’estimer M pour chaque sexe et le paramètre de pente stock-recrutement, a été mis en œuvre dans un cadre bayésien, à l’aide de la procédure d’échantillonnage sans retour de la méthode de Monte Carlo par chaîne de Markov (MCCM). En plus de la mortalité naturelle et de la pente, ce modèle a estimé le recrutement moyen sur la période de 1950 à 2012 et la sélectivité pour les trois relevés avec des données sur la fréquence selon l’âge et la flotte de pêche commerciale au chalut. Les coefficients de mise à ’échelle des relevés et de la CPUE (q) ont été déterminés analytiquement. Quatorze simulations de sensibilité évalués par la procédure MCCM ont été exécutés par rapport au simulation de référence afin de tester l’effet des autres hypothèses du modèle. Trois autres simulations ont été exécutés avec une série d’indices de l’oscillation décennale du Pacifique (ODP) de l’environnement pour évaluer l’effet de cette série sur la trajectoire du recrutement estimée. Ces modèles ont également été évalués avec la procédure MCCM. La simulation de référence a permis d’estimer la biomasse de la population reproductrice de sébaste canari à la fin de 2022 (médiane avec quantiles de 0,05 et 0,95) à 0,78 (0,57 et 1,0) par rapport à B0 et à 3,0 (1,9 et 4,9) par rapport à BRMD. Ce dernier résultat donnait à penser que la population reproductrice de sébaste canari en 2023 se situait bien dans la zone saine (avec une probabilité supérieure à 0,99). Les projections prévoyaient que le stock resterait dans la zone saine jusqu’à la fin de 2032 pour tous les niveaux de prise évalués, soit jusqu’à 2 000 t/an. Les sébastes canaris femelles âgés étaient absents des données sur la fréquence selon l’âge (les femelles au-delà de l’âge 40 étaient rares) alors qu’il y avait des données pour les mâles au-delà de l’âge 60. L’évaluation précédente du stock de sébaste canari supposait une valeur fixe de M = 0,06 pour tous les mâles et pour les femelles jusqu’à l’âge 13; pour les femelles d’âge 14 et plus, la valeur de M était de 0,12. La présente évaluation du stock a abordé ce problème de trois façons : 1) en estimant une valeur distincte de M pour les mâles et les femelles afin d’obtenir le meilleur ajustement aux données sur la fréquence selon l’âge; 2) en estimant des valeurs distinctes de M pour les mâles et les femelles jusqu’à l’âge 13, puis en estimant de nouvelles valeurs de M pour les deux sexes à partir de l’âge 14; 3) tout en estimant des valeurs uniques de M pour chaque âge, en laissant la sélectivité des femelles dans la pêche commerciale et cinq des six relevés diminuer avec l’âge, créant ainsi une population cryptique de femelles reproductrices. Cette évaluation a montré que les trois modèles peuvent s’ajuster aux données de manière crédible, la première option étant la plus parcimonieuse. C’est celle qui a été choisie comme simulation de référence. Les deux autres modèles étaient plus optimistes par rapport à B0 et à BRMD que la simulation de référence. Les estimations médianes des 14 simulations de sensibilité se situaient entre 0,62 et 0,97 pour B2023/B0 et entre 2,40 et 3,22 pour B2023/BRMD; selon les 14 simulations de sensibilité, le stock se trouvait bien dans la zone saine. Ces analyses comprenaient des prises antérieures à 1996 plus élevées et plus faibles, des hypothèses d’un écart-type du recrutement (σR) plus élevé et plus faible, l’ajout de deux séries de relevés à la palangre sur fond dur, l’abandon de la série sur la CPUE, la substitution d’une série sur la CPUE de rechange, l’omission de l’erreur de détermination de l’âge, l’ajout de données sur la fréquence selon l’âge provenant des relevés synoptiques dans le détroit d’Hécate et sur la côte ouest de Haida Gwaii, de même que l’utilisation de deux autres fonctions d’erreur de détermination de l’âge en plus des trois hypothèses sur la mortalité naturelle des femelles décrites précédemment. L’intégration de la série d’indices environnementaux de l’ODP dans l’évaluation du stock a donné lieu à une conclusion insatisfaisante : le degré d’influence que la série d’indices pouvait avoir sur le profil du recrutement dépendait de la pondération accordée à celle-ci. Le choix de la pondération était arbitraire et des pondérations plus élevées ont entraîné une détérioration de l’ajustement aux données de la pêche. Cette procédure est effectivement une analyse de corrélation, car il n’y a pas de lien fonctionnel entre la série d’indices et la dynamique de la population.

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1 online resource (vi, 293 pages) : maps, charts

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1 ressource en ligne (vi, 293 pages) : cartes, graphiques

dc.identifier.citation

Starr, P.J. and Haigh, R. 2023. Canary Rockfish (Sebastes pinniger) Stock Assessment for British Columbia in 2022. DFO Can. Sci. Advis. Sec. Res. Doc. 2023/070. vi + 293 p.

dc.identifier.govdoc

Fs70-5/2023-070E-PDF

dc.identifier.isbn

9780660675466

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1919-5044

dc.identifier.uri

https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41218875.pdf

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1820

dc.language.iso

en

dc.publisher

Fisheries and Oceans Canada, Canadian Science Advisory Secretariat

dc.relation.istranslationof

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1821

dc.subject - en

Nature and environment

Water

dc.subject - fr

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Eau

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dc.title - en

Canary Rockfish (Sebastes pinniger) stock assessment for British Columbia in 2022

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