Biological benchmarks and building blocks for aggregate-level management targets for Skeena and Nass sockeye salmon (Oncorhynchus nerka)

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dc.contributor.author

Canadian Science Advisory Secretariat

Canada. Department of Fisheries and Oceans. Pacific Region

dc.date.accessioned

2023-05-25T15:06:19Z

dc.date.available

2023-05-25T15:06:19Z

dc.date.issued

2023

dc.description.abstract - en

This research focuses on comparing methods for developing alternative aggregate-level biological reference points (including aggregate escapement goals) for Skeena and Nass Sockeye Salmon and evaluate advantages and disadvantages of each. This research provides an analytical framework to develop aggregate biological reference points for wild Skeena and Nass Sockeye Salmon, including both a single stock and Hierarchical Bayesian Model (HBM) spawner-recruit models and alternative approaches for developing aggregate biological reference points. This framework is intended to support the development of escapement goals for implementation of the Pacific Salmon Treaty, Wild Salmon Policy (WSP), Section 35, Part II of the Constitution Act, 1982, fisheries, and Indigenous treaties. This work does NOT provide recommendations for setting formal escapement goals. Formal recommendations for aggregate escapement goals are expected to be developed based on subsequent work and engagement processes that explicitly take management objectives, trade-offs between aggregate yield, and stock level conservation objectives into consideration. The analysis of spawner-recruit relationships focuses on wild-origin spawners, but also explores model fits for enhanced stocks in Babine Lake. While relevant biological information on enhanced (e.g., artificial spawning channels) returns is provided, further research is required to address the interaction between enhanced and wild stocks. Both the single stock and HBM analysis show overall productivity decline for many stocks in recent years (including the largest wild stocks). Changes in productivity for component stocks within each aggregate appeared to differ substantially based on the single stock analyses. Setting aggregate reference points should consider information on differential productivity of wild stocks across different life history types and trends in productivity over time (e.g., habitat change and declining fecundity based on available data [i.e., lower egg production as size of spawning females declines]). The analyses explore alternative approaches to develop biologically based aggregate reference points for Skeena and Nass stocks, with results summarized in Table 4. A clear positive relationship exists between fry production and seaward migrating smolts from Babine Lake; however, the benefits of increasing smolt production to adult returns are less clear, with high variability in smolt to adult survival. The relative contribution of non-Babine stocks to the aggregate Skeena abundance had already declined before enhancement and continued to decline after the start of the Babine Lake Development Project. This analysis is not meant to provide a formal stock status assessment; however, one of the illustrated aggregation approaches depends on multi-criteria status assessment applied under the Wild Salmon Policy. Although some preliminary simulation analyses were provided, a Management Strategy Evaluation is recommended, which would evaluate trade-offs between different objectives under potential productivity regimes. The simulation analyses provide examples of candidate management objectives and associated results based on potential productivity scenarios. Although more thorough evaluation is needed that includes observation and outcome uncertainties and covariation among stocks, the results of a simple forward simulation suggests that a steady decline in the largest stocks (i.e., Meziadin and Babine Late Wild) is likely for fixed exploitation rates greater than 50% based on recent productivity levels. Even a simple forward simulation helps identify potential interactions between the component stocks of the aggregate. For example, these analytical results suggest that under a fixed aggregate escapement goal, with exploitation rates responding to abundance, the individual stocks within the Skeena and Nass aggregates are more likely to meet conservation objectives under recent low productivity (compared with historical higher productivity) because lower aggregate run sizes result in reduced aggregate exploitation rates. Several required improvements to the proposed analytical framework were identified: (1) exploration of the sensitivity of spawner-recruit model fits to alternative prior assumptions (e.g., capacity priors and common shared year effect within the HBM), (2) assessment of model sensitivity to estimation biases, and (3) exploration of the effect of using longer time periods to define the recent productivity scenario (e.g., 10+ years). Several key priorities for future work were identified, including: Formal simulation testing to explore sensitivity to alternative spawner recruit model forms (e.g. capacity priors, HBM with common shared year effects), include additional data treatment steps (e.g. uncertainty on infilled estimate), assess model biases, explore integration of a shared year effect that accounts for separation between wild and enhanced stocks, account for changes in fecundity related to decreasing body size. This data preparation and analysis provide the groundwork to support a formal multi-criteria status assessment as applied under the Wild Salmon Policy

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Cette recherche porte sur la comparaison des méthodes servant à établir les points de référence biologiques de rechange pour les regroupements (y compris les objectifs d’échappée pour les regroupements) de saumon rouge des rivières Skeena et Nass, et sur l’évaluation des avantages et des inconvénients de chaque méthode. Elle fournit un cadre analytique afin d’établir les points de référence biologiques pour les regroupements de saumon rouge sauvage des rivières Skeena et Nass, y compris des modèles géniteurs-recrues fondés sur un stock unique et un modèle bayésien hiérarchique (MBH), et des approches de rechange afin d’établir les points de référence biologiques pour les regroupements. Ce cadre vise à faciliter l’établissement des objectifs d’échappée pour la mise en œuvre du Traité sur le saumon du Pacifique, de la Politique concernant le saumon sauvage (PSS), des pêches en vertu de l’article 35 de la partie II de la Loi constitutionnelle de 1982, et des traités des peuples autochtones. Ce document ne fournit PAS de recommandations pour l’établissement d’objectifs d’échappée officiels. Des recommandations formelles sur les objectifs d’échappée des regroupements devraient être élaborées en fonction de travaux ultérieurs et de processus de mobilisation qui prennent explicitement en considération les objectifs de gestion, les compromis entre le rendement des regroupements, et les objectifs de conservation au niveau des stocks. L’analyse des relations géniteurs-recrues se concentre sur les reproducteurs d’origine sauvage, mais étudie également les ajustements du modèle pour les stocks mis en valeur du lac Babine. Bien que des renseignements biologiques pertinents sur les remontes des stocks mis en valeur (p. ex. frayères artificiels) soient fournis, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour examiner l’interaction entre les stocks mis en valeur et les stocks sauvages. L’analyse d’un seul stock et l’analyse par modèle bayésien hiérarchique montrent une baisse globale de la productivité pour de nombreux stocks ces dernières années (y compris pour les plus grands stocks sauvages). Les changements de productivité pour les composantes de stock de chaque regroupement semblaient différer considérablement selon les analyses des stocks individuels. Afin d’établir des points de référence pour les regroupements, il faut tenir compte des renseignements sur la productivité différentielle des stocks sauvages pour les différents types de cycle biologique et des tendances de la productivité dans le temps (p. ex. modification de l’habitat et baisse de la fécondité d’après les données disponibles [c’est-à-dire production d’œufs réduite à mesure que la taille des femelles reproductrices diminue]). Les analyses étudient des approches de rechange afin d’établir, pour les regroupements des stocks des rivières Skeena et Nass, des points de référence fondés sur la biologie; les résultats sont résumés dans le tableau 4. Il existe une relation positive évidente entre la production d’alevins et les saumoneaux du lac Babine qui migrent vers la mer; cependant, les avantages d’une augmentation de la production de saumoneaux pour les remontes d’adultes sont moins clairs, avec une grande variabilité dans la survie entre les stades du saumoneau et de l’adulte. La contribution relative des stocks autres que celui de la rivière Babine à l’abondance des regroupements de la rivière Skeena avait déjà diminué avant la mise en valeur, et elle a continué de baisser après le début du projet de mise en valeur dans le lac Babine. Cette analyse n’a pas pour but de fournir une évaluation formelle de l’état des stocks; cependant, l’une des approches de regroupement illustrées dépend de l’évaluation de l’état fondée sur plusieurs critères, appliquée dans le cadre de la Politique concernant le saumon sauvage. Bien que certaines analyses de simulation préliminaires aient été fournies, il est recommandé de procéder à une évaluation de la stratégie de gestion, qui permettrait d’évaluer les compromis entre les différents objectifs pour des régimes de productivité potentiels. Les analyses de simulation fournissent des exemples d’objectifs de gestion possibles et de résultats correspondants d’après des scénarios de productivité potentiels. Bien qu’une évaluation plus approfondie qui tienne compte des incertitudes liées aux observations et aux résultats et de la covariation entre les stocks soit nécessaire, une simulation prospective simple montre qu’un déclin régulier des plus grands stocks (c’est-à-dire le stock de la rivière Meziadin et le stock sauvage à montaison tardive du lac Babine) est probable pour des taux d’exploitation fixes supérieurs à 50 % compte tenu des niveaux de productivité récents. Même une simulation prospective simple permet de relever des interactions potentielles entre les composantes de stock du regroupement. Par exemple, ces résultats analytiques donnent à penser que dans le cadre d’un objectif d’échappée fixe pour les regroupements, avec des taux d’exploitation établis en fonction de l’abondance, les stocks individuels des regroupements des rivières Skeena et Nass sont plus susceptibles d’atteindre les objectifs de conservation compte tenu de la productivité récente faible (par rapport à une productivité historique plus élevée), car un faible nombre de poissons des regroupements dans les remontes entraîne une réduction des taux d’exploitation. On a cerné plusieurs améliorations nécessaires au cadre analytique proposé : (1) l’étude de la sensibilité des ajustements du modèle géniteurs-recrues à d’autres hypothèses préalables (p. ex. les valeurs a priori de la capacité et l’effet annuel commun dans le modèle MBH), (2) l’évaluation de la sensibilité du modèle aux biais d’estimation et (3) l’étude de l’effet de l’utilisation de périodes plus longues pour définir le scénario de productivité récente (p. ex. 10 ans ou plus). Plusieurs priorités clés ont été déterminées pour les travaux futurs, notamment : des tests de simulation formels pour étudier la sensibilité à d’autres formes du modèle géniteurs-recrues (p. ex. les valeurs a priori de la capacité, un modèle MBH avec effets annuels communs); inclure des étapes supplémentaires de traitement des données (p. ex. l’incertitude sur l’estimation remplie); évaluer les biais du modèle; étudier l’intégration d’un effet annuel commun qui tient compte de la séparation entre les stocks sauvages et les stocks mis en valeur; tenir compte des changements dans la fécondité liés à la diminution de la taille. Cette préparation et cette analyse des données constituent le travail de base pour soutenir une évaluation formelle de l’état fondée sur plusieurs critères, conformément à la Politique concernant le saumon sauvage.

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dc.identifier.citation

DFO. 2023. Biological Benchmarks And Building Blocks For Aggregate-Level Management Targets For Skeena And Nass Sockeye Salmon (Oncorhynchus nerka). DFO Can. Sci. Advis. Sec. Sci. Advis. Rep. 2023/008.

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Fs70-6/2023-008E-PDF

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9780660472096

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1919-5087

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https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41102356.pdf

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/306

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en

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Centre for Science Advice (CSA), Pacific Region, Fisheries and Oceans Canada

dc.relation.istranslationof - fr

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/305

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Nature and environment

Water

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Eau

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dc.title - en

Biological benchmarks and building blocks for aggregate-level management targets for Skeena and Nass sockeye salmon (Oncorhynchus nerka)

dc.title.alternative

Skeena and Nass sockeye benchmarks

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2023/008

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Science advisory report (Canadian Science Advisory Secretariat)

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