A reproductive resilience index for pelagic fish in the southern Humboldt Current Large Marine Ecosystem

Abstract

Efforts to manage small and medium-sized pelagic fishes (SMPF) using traditional stock assessment methods are hampered by the elusive relationship between spawning stock biomass and recruitment. We propose to compute a reproductive resilience index (RRI) in three steps: (i) we selected 16 biological traits related to distinct aspects of SMPF reproductive biology and char-acterized by a continuous (e.g., growth rate) or ordinal variable (e.g., spawning site fidelity) scored from 1 to 5 (1 representing a low contribution of the trait to reproductive resilience); (ii) an expert panel assigned the traits’ scores to five exploited species in the southern Humboldt Current Large Marine Ecosystem; (iii) a Bayesian Belief Network (BBN) model was used to estimate an RRI based on the combination of the traits’ scores. The BBN was used to explore environmental effects on the species’ RRI, as some reproductive traits can show intraspecies variability under external forces (e.g., fishing pressure). Through proving the RRI application to detect variability in species’ resilience at local time series, we show how the resulting RRI can be interpreted by fishery managers to improve the current management of SMPF.

Les efforts de gestion des petits et moyens poissons pélagiques (PMPP) par des méthodes traditionnelles d’évaluation des stocks sont limités par la mauvaise définition de la relation entre la biomasse du stock reproducteur et le recrutement. Nous proposons d’établir un indice de résilience reproductive (IRR) par les trois étapes suivantes : (i) nous avons choisi 16 caractères biologiques reliés à différents aspects de la biologie de reproduction des PMPP et caractérisés par une variable continue (p. ex., taux de croissance) ou ordinale (p. ex. fidélité au lieu de frai) notée de 1 à 5 (1 représentant une faible contribution du caractère à la résilience reproductive), (ii) un panel d’experts a assigné les notes pour ces caractères pour cinq espèces exploitées dans le grand écosystème marin du courant de Humboldt méridional, (iii) un modèle de réseau de croyances bayésien (RCB) a été utilisé pour estimer un IRR basé sur la combinaison des notes des caractères. Le RCB a été utilisé pour explorer les effets environnementaux sur l’IRR des espèces, certains caractères reproductifs pouvant présenter une variabilité intraspécifique sous l’effet de forçages externes (p. ex. la pression de pêche). En démontrant l’application de l’IRR pour détecter la variabilité de la résilience d’espèces pour des séries chronologiques locales, nous illustrons comment l’IRR résultant peut être interprété par les gestionnaires de pêches pour améliorer la gestion actuelle des PMPP.