Performance of management procedures for British Columbia Pacific Herring (Clupea pallasii) in the presence of model uncertainty : closing the gap between precautionary fisheries theory and practice

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dc.contributor.author

Benson, A. J.

Cleary, J. S.

Cox, S. P.

Johnson, S.

Grinnell, M. H.

dc.date.accessioned

2024-01-08T18:27:02Z

dc.date.available

2024-01-08T18:27:02Z

dc.date.issued

2023

dc.description.abstract - en

The method of setting catch limits for Pacific Herring (Clupea pallasii) fisheries in British Columbia (BC) is similar to precautionary harvest policies found elsewhere in the world; however, 3 out of 5 herring fisheries have been closed in most years since 2006 due to persistent low spawning abundances and low productivity. Although the mechanisms underlying declines of these herring stocks remain unknown, temporal variation in natural mortality and stock assessment over-estimation of abundance are potential factors involved in these outcomes. We used closed-loop simulations to evaluate management procedure (MP) performance for West Coast Vancouver Island (WCVI) and Strait of Georgia (SOG) herring fisheries given uncertainties about past and future herring natural mortality and stock assessment estimation errors. This work represents the first phase of management strategy evaluation under Pacific Herring Renewal, where emphasis is on evaluating current MPs and modifications to these MPs, and not on identifying or selecting the most acceptable MP. We develop three operating models representing hypotheses for how stock-specific natural mortality changes over time. The first model (constant-M) assumes that natural mortality has remained constant over the 1951-2017 period, while the alternative model (time-varying-M) allows natural mortality to vary over that time. The time-varying-M operating model is further divided into two models for projecting future patterns in natural mortality. A density-independent-M model assumes that future natural mortality rates will fluctuate randomly around the recent 10-year average, while a density-dependent-M model allows random pulses of high natural mortality when spawning biomass is low. Increasing natural mortality rates are of concern and are relevant given increasing predator biomass. We simulated performance of nine feedback harvest control rules (HCRs) given by combinations of maximum harvest rate (20% vs 10%), HCR form (i.e., hockey-stick vs. minimum escapement), operational control points defining biomass cutoffs (25%, 30%, and 50% of B0) and thresholds below which harvest rates are reduced (none vs. 60% of B0), and absolute catch caps (0 vs 2,000 t for WCVI and 0 vs. 30,000 t for SOG). For WCVI, results show that the current MP would fail to meet spawning biomass objectives under most operating models. Reducing the maximum harvest rate from 20% to 10% and capping fishery quotas at a maximum 2,000 t would reduce the effective harvest rate and protect against over-estimates of abundance when they occur, thus providing acceptable performance against biomass objectives for two of three operating models. For SOG herring, the current MP was robust across almost all scenarios and objectives we examined (thus a more restrictive cap was not explored). For both WCVI and SOG herring, the maximum target harvest rate was the most important harvest control rule element controlling management performance compared to the shape and/or operational control points in harvest control rules.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

La méthode pour établir les limites des captures pour les pêches de hareng du Pacifique (Clupea pallasii) en Colombie-Britannique. Ressemble aux politiques de pêche basées sur l’approche de précaution appliquées ailleurs dans le monde; cependant, trois des cinq zones de pêche ont été fermées la plupart des années depuis 2006 en raison d’une faible abondance de géniteurs et d’une faible productivité persistantes. Bien que les mécanismes qui expliquent le déclin des stocks demeurent inconnus, la variation au fil du temps de la mortalité et la surévaluation de l’abondance des stocks sont des facteurs potentiels pouvant expliquer ces résultats. On a utilisé des simulations en boucle fermée pour évaluer le rendement de procédures de gestion (PG) pour les pêches de hareng dans les zones de la côte ouest de l’île de Vancouver (COIV) et du détroit de Georgia (DG) compte tenu des incertitudes concernant la mortalité naturelle passée et future du hareng et des erreurs dans l’estimation des stocks. Ce travail constitue la première phase de l’évaluation de la stratégie de gestion dans le cadre du rétablissement du hareng du Pacifique; l’accent est mis sur l’évaluation des procédures de gestion actuelles et des modifications apportées à ces procédures de gestion, et non sur la détermination ou la sélection de la procédure de gestion la plus acceptable. On a élaboré trois modèles opérationnels qui représentent des hypothèses sur la façon dont la mortalité naturelle propre au stock varie au fil du temps. Le premier modèle (mortalité constante) suppose que la mortalité naturelle est demeurée constante entre 1951 et 2017, tandis que le deuxième modèle (mortalité variable dans le temps) permet à la mortalité naturelle de varier au cours de cette même période. Le modèle opérationnel de mortalité variable dans le temps est divisé en deux autres modèles qui permettent de projeter les tendances futures en ce qui a trait à la mortalité naturelle. Le modèle de mortalité indépendante de la densité suppose que les taux de mortalité naturelle dans le futur fluctueront aléatoirement autour de la récente moyenne décennale, tandis que le modèle de mortalité dépendante de la densité permet des vagues aléatoires de forte mortalité naturelle lorsque la biomasse des reproducteurs est faible. L’augmentation des taux de mortalité naturelle est préoccupante et pertinente compte tenu de l’augmentation de la biomasse des prédateurs. On a simulé le rendement de neuf règles de contrôle des prises (RCP) obtenues par des combinaisons du taux de récolte maximum (20 % comparativement à 10 %), de la forme de la RCP (c.-à-d. bâton de hockey comparativement aux échappées minimales), des points de contrôle opérationnels définissant les seuils de biomasse (25 %, 30 % et 50 % de B0) et les seuils sous lesquels les taux de récolte sont réduits (aucun comparativement à 60 % de B0) et des plafonds de prises absolus (0 comparativement à 2 000 tonnes pour la côte ouest de l’île de Vancouver et 0 comparative à 30 000 tonnes pour le détroit de Georgia). Pour la côte ouest de l’île de Vancouver, les résultats montrent que la procédure de gestion actuelle ne réussirait pas à atteindre les objectifs relatifs à la biomasse des reproducteurs pour la plupart des modèles opérationnels. Le fait de réduire le taux de récolte maximum de 20 % à 10 % et d’imposer un plafond aux quotas de pêche à 2 000 tonnes réduirait le taux de récolte réel et offrirait une protection contre les surestimations de l’abondance lorsqu’elles se produisent, ce qui assurerait un rendement acceptable en ce qui a trait aux objectifs de biomasse pour deux des trois modèles d’exploitation. Pour le hareng du détroit de Georgia, la procédure de gestion actuelle s’est montrée efficace pour presque tous les scénarios et objectifs que l’on a examinés (un plafond plus restrictif n’a donc pas été envisagé). Pour le hareng de la côte ouest de l’île de Vancouver et du détroit de Georgia, le taux de récolte cible maximum est l’élément le plus important des RCP permettant de contrôler le rendement de la gestion comparativement à la forme ou aux points de contrôle opérationnels des RCP.

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Benson, A.J., Cleary, J.S., Cox, S.P., Johnson, S., and Grinnell, M.H. 2023. Performance of management procedures for British Columbia Pacific Herring (Clupea pallasii) in the presence of model uncertainty: closing the gap between precautionary fisheries theory and practice. DFO Can. Sci. Advis. Sec. Res. Doc. 2022/048. viii + 70 p.

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Fs70-5/2022-048E-PDF

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9780660448626

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1919-5044

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https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41100669.pdf

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1559

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en

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Fisheries and Oceans Canada, Canadian Science Advisory Secretariat

dc.relation.istranslationof

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1560

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Nature and environment

Water

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Nature et environnement

Eau

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Nature and environment

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dc.title - en

Performance of management procedures for British Columbia Pacific Herring (Clupea pallasii) in the presence of model uncertainty : closing the gap between precautionary fisheries theory and practice

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Report

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viii, 70 pages

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2022/048

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