Application d'un nouveau cadre de modélisation pour l'évaluation des grands stocks de hareng du Pacifique (Clupea pallasii) et mise en oeuvre dans le processus d'évaluation des stratégies de gestion

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dc.contributor.author

Secrétariat canadien des avis scientifiques

Canada. Ministère des pêches et des océans. Région du Pacifique

dc.date.accessioned

2023-11-14T11:22:57Z

dc.date.available

2023-11-14T11:22:57Z

dc.date.issued

2023

dc.description.abstract - fr

Un modèle statistique spécialement conçu pour les prises selon l’âge a été présenté avec les caractéristiques suivantes : souplesse dans la modélisation de la mortalité naturelle (M), méthode d’intégration des données des relevés de surface et de plongée dans l’estimation de l’indice du relevé, représentation du moment de toutes les pêches tout au long de l’année, inclusion des prélèvements de la récolte d’œufs sur varech et fonction de vraisemblance de la composition selon l’âge qui saisit la corrélation entre les âges. Le nouveau modèle est un modèle statistique spatialement intégré des prises de hareng selon l’âge (MSSIPHA), mais les capacités spatiales du modèle n’ont pas été utilisées ici. Le MSSIPHA a été comparé au modèle d’évaluation précédent au moyen d’une analyse de transition, à l’aide de données allant jusqu’en 2022. La pertinence du MSSIPHA en tant que modèle d’évaluation pour les cinq principaux stocks de hareng du Pacifique a été évaluée à l’aide de paramètres statistiques communs, y compris la qualité de l’ajustement, les auto-tests de simulation, les analyses rétrospectives et les tests de conformité. Les tendances de la biomasse, de l’épuisement et du recrutement ont été évaluées pour chaque grand stock. L’utilité du MSSIPHA en tant que modèle opérationnel a été évaluée en fonction i) du conditionnement de la série chronologique historique (1951-2022), ii) de la projection de la population sur une période de 15 ans, iii) de l’application de procédures de gestion conformes à l’approche de précaution à la population projetée, et iv) l’évaluation du rendement par rapport aux objectifs existants en matière de conservation et de biomasse au moyen de simulations en boucle fermée. La mortalité naturelle dépendante de la densité a été ajoutée pour représenter les effets potentiels sur les écosystèmes (par exemple, la prédation anticompensatoire) des stocks de hareng du Pacifique. Les preuves de l’anticompensation dans la mortalité naturelle variaient d’une région à l’autre et étaient les plus fortes à Haida Gwaii (HG), sur la côte centrale (CC) et sur la côte ouest de l’île de Vancouver (COIV), et faibles dans le district de Prince Rupert (DRP) et le détroit de Georgia (DG). L’ajustement du modèle a été amélioré en introduisant une méthode de pondération pour combiner les indices des relevés de surface et de plongée au cours d’une seule année, plutôt que de traiter les observations de surface effectuées après 1987 comme provenant uniquement du relevé de plongée, comme c’était le cas auparavant. Le MSSIPHA et le modèle précédent montrent des tendances similaires dans les séries chronologiques de la biomasse et du recrutement. Les estimations de la mortalité naturelle du MSSIPHA correspondent au modèle précédent pour HG et la COIV, mais semblent être limitées à des niveaux inférieurs de mortalité naturelle pour le DPR, la CC et le DG. Les prélèvements de la récolte d’œufs sur varech ont été inclus dans le nouveau modèle, représentés comme utilisant des méthodes à enclos fermés, bien que la représentation utilisant des méthodes à enclos ouverts soit également possible dans les versions futures. L’inclusion de ces prélèvements a eu peu d’effet sur les tendances de la biomasse puisque la mortalité liée aux enclos est généralement faible, mais les courbes de rendement étaient sensibles à l’attribution des quotas entre les pêches. En tant que modèle opérationnel, le MSSIPHA a reproduit les tendances démographiques historiques et simulé les tendances futures et les données d’observation conformes aux observations historiques. Des exemples d’évaluations des procédures de gestion ont été présentés à l’aide de simulations de renseignements parfaits. La mortalité naturelle en fonction de la densité a des effets propres au stock, ce qui a une incidence sur les estimations de la biomasse non exploitée moyenne à long terme et donc sur les points de référence et, par conséquent, sur la perception de l’état des stocks au fil du temps. Par exemple, les stocks qui présentent des preuves plus solides d’anticompensation, comme celui de HG, montrent des estimations inférieures de la biomasse non exploitée moyenne à long terme, ce qui correspond aux estimations inférieures des points de référence limites. Les courbes de rendement à l’équilibre ont été produites à l’aide de simulations sur 200 ans et ont servi de base aux calculs du point de référence fondé sur le rendement maximal durable (RMD). Ces courbes étaient très sensibles à l’attribution des prises entre les pêches; une attribution fondée sur la moyenne historique des dix dernières années a été utilisée dans cette analyse (excluant les années sans pêche). Le taux de récolte estimé au RMD peut servir de guide pour les évaluations de l’ajustement des procédures de gestion, pour la conformité aux exigences de déclaration de la politique de l’approche de précaution et pour l’évaluation des pratiques exemplaires proposées pour les espèces fourragères. Un cycle minimal de trois ans est recommandé pour les mises à jour de l’ESG, à moins que de nouveaux éléments de preuve ne révèlent des circonstances exceptionnelles. Un processus pour mettre en œuvre le nouveau modèle d’évaluation et le nouveau modèle opérationnel, mettre à jour de l’ESG et déterminer les circonstances exceptionnelles doit être élaboré dans le cadre d’une approche progressive en consultation avec les gestionnaires, les Premières Nations et les intervenants. La variabilité environnementale a été modélisée implicitement par la dynamique de la mortalité naturelle (c’est-à-dire la prédation implicite), la variabilité du recrutement et la variabilité interannuelle de la mortalité naturelle par rapport à la relation anticompensatoire avec la biomasse; toutefois, l’analyse n’a pas porté sur des avis particuliers concernant les répercussions des changements climatiques et les modifications de la productivité des océans. Les travaux à venir devraient comprendre l’examen d’autres paramétrages de la mortalité naturelle dépendante de la densité, de la capturabilité des relevés et de la structure spatiale.

dc.description.abstract-fosrctranslation - en

A purpose-built statistical catch-at-age model was presented with the following features: flexibility in modelling natural mortality (M), a method for integrating data from surface and dive surveys in estimation of the survey index, representation of timing of all fisheries throughout the year, inclusion of spawn-on-kelp (SOK) fisheries, and an age-composition likelihood function that captures correlation among ages. The new model is a spatially integrated statistical catch-at-age herring (SISCAH) model, however the spatial capabilities of the model were not used here. SISCAH was compared to the previous assessment model with a transition analysis, using data through 2022. Suitability of SISCAH as an assessment model for the five major Pacific Herring stocks was evaluated using common statistical metrics including goodness of fit, simulation self-tests, retrospective analyses, and sensitivity tests. Trends in biomass, depletion, and recruitment were evaluated for each major stock. Utility of SISCAH as an operating model was evaluated by: i) conditioning on the historical time series (1951-2022), ii) projecting the population over a 15 year time frame, iii) applying example precautionary approach (PA) compliant management procedures to the projected population, and iv) evaluating performance against existing conservation and biomass objectives using closed loop simulations. Density-dependent natural mortality was added to represent potential ecosystem impacts (e.g., depensatory predation) on Pacific Herring stocks. Evidence for depensation in natural mortality varied among regions, and was strongest in Haida Gwaii (HG), Central Coast (CC), and West Coast Vancouver Island (WCVI), and weak in Prince Rupert District (PRD) and Strait of Georgia (SOG). Model fit was improved by introducing a weighting method for combining surface and dive survey indices within a single year, rather than the previous practice of treating post-1987 surface observations as coming from the dive survey only. SISCAH and the previous model show similar time series trends in biomass and recruitment. SISCAH natural mortality estimates match the previous model for HG and WCVI but appears to be constrained at lower levels of natural mortality for PRD, CC and SOG. SOK removals were included in the new model, represented as using closed ponding methods although representation using open ponding methods is also possible in future versions. Including these removals had little effect on biomass trends since ponding mortality is generally low, but yield curves were sensitive to allocation of quota among fisheries. As an operating model SISCAH reproduced historical population trends and simulated future trends and observational data consistent with the historical observations. Example management procedure evaluations were presented using perfect information simulations. Density-dependent natural mortality has stock-specific effects, affecting estimates of long term average unfished biomass and thus reference points, and consequently the perception of stock status over time. For example, stocks which show stronger evidence of depensation, such as HG, have lower estimates of long-term average unfished biomass which corresponds to lower limit reference points estimates. Equilibrium yield curves were produced using 200-year simulations and were the basis for maximum sustainable yield (MSY)-based reference point calculations. These curves were highly sensitive to the allocation of catch between fisheries; an allocation based on the recent-most 10-years historical average was used in this analysis (excluding years without fishing). Estimated harvest rate at MSY may be used to guide for tuning management procedure evaluations, for compliance with the PA policy reporting requirements, and for evaluation of proposed best practices for forage species. A minimum 3 year cycle for management strategy evaluation (MSE) updates is recommended, unless new evidence reveals exceptional circumstances. A process for implementing the new assessment and operating model, updates to the MSE, and identification of exceptional circumstances should be developed in a phased approach in consultation with managers, First Nations and stakeholders. Environmental variability was modelled implicitly via natural mortality dynamics (i.e., implicit predation), recruitment variability, and inter-annual variability in natural mortality around the depensatory relationship to biomass; however, specific advice on the impacts of climate change and changes to ocean productivity were not addressed in the analysis. Future work should include examining alternative parametrizations of density-dependent natural mortality, survey catchabilities, and spatial structure.

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MPO. 2023. Application d’un nouveau cadre de modélisation pour l’évaluation des grands stocks de hareng du Pacifique (Clupea pallasii) et mise en œuvre dans le processus d’évaluation des stratégies de gestion. Secr. can. des avis. sci. du MPO. Avis sci. 2023/040.

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Fs70-6/2023-040F-PDF

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9780660680989

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1919-5117

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https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41210074.pdf

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1290

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fr

dc.publisher

Centre des avis scientifiques (CAS), Région du Pacifique, Pêches et Océans Canada

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https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1289

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Nature and environment

Water

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dc.title - fr

Application d'un nouveau cadre de modélisation pour l'évaluation des grands stocks de hareng du Pacifique (Clupea pallasii) et mise en oeuvre dans le processus d'évaluation des stratégies de gestion

dc.title.alternative

Mise à jour du modèle opérationnel utilisé pour le hareng du Pacifique

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16 pages

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2023/040

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