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Long-term ecological surveys (LTES) often exhibit strong variability among sampling dates. The use and interpretation of such interannual variability is challenging due to the combination of multiple processes involved and sampling uncertainty. Here, we analysed the interannual variability in ~30 years of 150 species density (fish and invertebrate) and environmental observation time series in four aquatic systems (stream, river, estuary, and marine continental shelf) with different sampling efforts to identify the information provided by this variability. We tested, using two empirical methods, whether we could observe simultaneous fluctuation between detrended time series corresponding to widely acknowledged assumptions about aquatic population dynamics: spatial effects, cohort effects, and environmental effects. We found a low number of significant results (36%, 9%, and 0% for spatial, cohort, and environmental effects, respectively), suggesting that sampling uncertainty overrode the effects of biological processes. Our study does not question the relevance of LTES for detecting important trends, but clearly indicates that the statistical power to interpret interannual variations in aquatic species densities is low, especially in large systems where the degree of sampling effort is always limited. Les etudes ecologiques a long terme (<>) font souvent ressortir une forte variabilite entre les dates d'echantillonnage. Il est difficile d'utiliser et d'interpreter cette variabilite en raison de la combinaison de differents processus impliques et de l'incertitude associee a l'echantillonnage. Nous analysons la variabilite interannuelle sur environ 30 ans de 150 series temporelles de densite specifique (poissons et invertebres) et d'observations environnementales dans quatre systemes aquatiques (ruisseau, fleuve, estuaire et plateau continental marin), caracterisees par differents efforts d'echantillonnage, afin d'identifier l'information que fournit cette variabilite. Nous verifions, en utilisant deux methodes empiriques, s'il est possible d'observer des fluctuations simultanees des series temporelles detendancees correspondant a des hypotheses largement reconnues concernant la dynamique de populations aquatiques, a savoir : les effets spatiaux, les effets de cohorte et les effets environnementaux. Nous relevons un petit nombre de resultats significatifs (36 %, 9 % et 0 % pour les effets spatiaux, de cohorte et environnementaux, respectivement), ce qui donne a penser que l'incertitude associee a l'echantillonnage masque les effets de processus biologiques. L'etude ne remet pas en question la pertinence des LTES pour ce qui est de faire ressortir des tendances importances, mais elle indique clairement que la puissance statistique associee a l'interpretation des variations interannuelles de la densite d'especes aquatiques est faible, particulierement pour les grands systemes pour lesquels l'effort d'echantillonnage est toujours limite. [Traduit par la Redaction], Introduction Long-term ecological surveys (LTES) are essential to examine the dynamics of ecosystems and identify the processes involved (Hobbie et al. 2003; Magurran et al. 2010; Kuebbing et al. 2018). [...]

Studying demographic and genetic connectivity can help assess marine metapopulation structure. Rays and skates have no larval phase; hence, population connectivity can only result from active movement of individuals. Using thornback ray (Raja clavata) in European waters as a case study, demographic and genetic connectivity were studied for 11 putative populations with unequal population abundances and two hypotheses of dispersal rates. Genetic simulation results highlighted three large metapopulations: in the Mediterranean, around the Azores, and on the Northeast Atlantic shelf. Demographic results highlighted a finer population structure indicating that several pairs of putative populations might be demographically linked. Results were highly sensitive to dispersal assumptions and relative population abundances, which provided insights into the potential magnitude of genetic and demographic connectivity differences. Accounting for demographic connectivity appears to be crucial for managing and conserving rays and skates, while genetic connectivity provides a longer-term perspective and less subtle spatial structures. Moreover, accounting for heterogeneity in population abundances is a key factor for determining or interpreting metapopulation connectivity. L'etude de la connectivite demographique et genetique peut aider a evaluer la structure des metapopulations marines. Les raies n'ont pas de stade larvaire, de sorte que la connectivite des populations ne peut decouler que de deplacements actifs d'individus. Utilisant le cas de la raie bouclee (Raja clavata) dans les eaux europeennes, nous avons etudie la connectivite demographique et genetique pour 11 populations presumees en simulant des abondances inegales des populations ainsi que deux hypotheses de dispersion. Les resultats des simulations genetiques font ressortir trois grandes metapopulations, une dans la Mediterranee, une autour des Azores et une sur le plateau continental de l'Atlantique nord-est. Les resultats demographiques font ressortir une structure de populations plus fine qui indique que plusieurs paires de populations presumees pourraient etre reliees du point de vue demographique. Les resultats sont tres sensibles aux hypotheses concernant la dispersion et aux abondances relatives des populations, ce qui fournit de l'information sur l'ampleur possible des differences de connectivite genetique et demographique. La prise en consideration de la connectivite demographique semble revetir une importance cle pour la gestion et la conservation des raies, alors que la connectivite genetique fournit une perspective a plus long terme et des structures spatiales moins fines. La prise en consideration de l'heterogeneite de l'abondance des populations constitue en outre un facteur cle pour determiner ou interpreter la connectivite de metapopulations. [Traduit par la Redaction], Introduction Population connectivity is a crucial parameter to take into account when defining population units relevant for management and conservation purposes (Stearns and Hoekstra 2005; Sinclair et al. 2006; Schwartz [...]

Information on stock identification and spatial stock structure provide a basis for understanding fish population dynamics and improving fisheries management. In this study, otolith shape analysis was used to study the stock structure of blue whiting (Micromesistius poutassou) in the northeast Atlantic using 1693 samples from mature fish collected between 37°N and75°N and 20°W and 25°E. The results indicated two stocks located north and south of ICES Divisions Via and VIb (54°5N to 60°5N, 4°W to 11°W). The central area corresponds to the spawning area west of Scotland. Sampling year effects and misclassification in the linear discriminant analysis suggested exchanges between the northern and southern stocks. The results corroborate previous studies indicating a structuring of the blue whiting stock into two stocks, with some degree of mixing in the central overlap area. L'identification et la connaissance de la structuration spatiale de stocks sont essentielles pour etudier la dynamique des populations de poissons et ainsi gerer les pecheries. Dans cette etude, la forme des otolithes a ete employee pour comprendre la structuration des stocks des merlans bleus (Micromesistius poutassou) dans le nord-est de l'Ocean Atlantique a partir de 1693 poissons matures echantillonnes entre 37°N-75°N et 20°O-25°E. Les resultats indiquent la presence de deux stocks situes au nord et au sud, respectivement, des divisions VIa et VIb du CIEM (de 54°5N a 60°5N, de 4°O a 11°O). La zone centrale correspond a la zone de frai a l'ouest de l'Ecosse. Les effets du facteur annee d'echantillonnage et la mauvaise classification dans l'analyse lineaire discriminante suggere des echanges entre les composants nordique etmeridionale. Ces resultats corroborent des etudes anterieures indiquant une structuration des merlans bleus en deux stocks avec un certain niveau de melange dans la zone de chevauchement., Introduction Stock identification and information on spatial structure provide a basis for understanding population dynamics and in turn to improve fisheries management. Several techniques can be used for stock identification, [...]

Catch curves are widely used to estimate total mortality for exploited marine populations. The usual population dynamics model assumes constant recruitment across years and constant total mortality. We extend this to include annual recruitment and annual total mortality. Recruitment is treated as an uncorrelated random effect, while total mortality is modelled by a random walk. Data requirements are minimal as only proportions-at-age and total catches are needed. We obtain the effective sample size for aggregated proportion-at-age data based on fitting Dirichlet-multinomial distributions to the raw sampling data. Parameter estimation is carried out by approximate likelihood. We use simulations to study parameter estimability and estimation bias of four model versions, including models treating mortality as fixed effects and misspecified models. All model versions were, in general, estimable, though for certain parameter values or replicate runs they were not. Relative estimation bias of final year total mortalities and depletion rates were lower for the proposed random effects model compared with the fixed effects version for total mortality. The model is demonstrated for the case of blue ling (Molva dypterygia) to the west of the British Isles for the period 1988 to 2011. Les courbes des captures sont largement utilisees pour estimer la mortalite totale des populations marines exploitees. Le modele de dynamique de population habituel suppose un recrutement et une mortalite totale constants au cours des annees. Nous developpons ce modele pour y inclure un recrutement et une mortalite totale variables entre annees. Le recrutement est traite comme un effet aleatoire non correle tandis que la mortalite totale est traitee comme une marche aleatoire. Les besoins en donnees sont minimaux car seules les proprotions aux ages et les captures totales sont necessaires. La taille effective de l'echantillon des donnees agregees de proportion aux ages est obtenue en ajustant une distribution Dirichlet-multinomiale aux donnees brutes d'echantillonnage. L'estimation des parametres est realisees par vraisemblance. Des simulations ont ete utilisees pour etudier l'estimabilite des parametres et les biais d'estimation de quatre versions du modele, dont des modeles traitant la mortalite comme des effets fixes et des modeles avec hypotheses fausses. Toutes les versions du modele etaient en general estimables sauf pour certaines valeurs de parametres ou certaines realisations. Les biais relatif de l'estimation de la mortalite totale de la derniere annee et du taux de reduction de la population etaient plus faibles pour le modele a effet aleatoire propose que pour les versions a effets fixes pour la mortalite totale. Une application du modele a la lingue bleue (Molva dypterygia) de l'Ouest des Iles Britanniques pour la periode de 1988 a 2011 est presentee., Introduction Fisheries stock assessments make use of a range of methods to obtain estimates of the status of exploited stocks that match the diversity of information available. Catch curves and [...]

This paper introduces a semiqualitative approach to analyse the joint dynamics of fleets and stocks in a multispecies, multifleet fishery. We ask whether changes in fleets affect resource dynamics and whether trends in resource influence fleet dynamics more than external drivers do. External drivers include vessel buyback, fuel price, and fish prices, as well as environmental fluctuations. Resource status is measured by abundance and length metrics; fleet capacity is measured by total horse power, and economic metrics such as profitability and earnings are examined as well. A maximum likelihood approach is used to identify the combined metric trends with the largest support in the data. The approach is applied to the French Bay of Biscay fisheries in 2000-2007. Combined-metric time trends suggest that decreases in fleet capacity did not result in decreasing fishing impacts; trends in stocks and fish prices were not the major drivers of changes in fleets either. Rather, the vessel buyback program might have been the main factor determining fleet dynamics over that period. Notre etude presente une approche semi-qualitative pour analyser la dynamique conjointe des flottilles et des stocks dans une pecherie multi-specifique et multi-flottille. Nous examinons si les changements dans les flottilles affectent la dynamique des stocks, et si les tendances des stocks influencent la dynamique des flottilles davantage que des facteurs externes. Ces facteurs incluent un programme de sortie de flotte, les prix du gasoil et du poisson, ainsi que les fluctuations environnementales. L'etat des stocks est evalue par des metriques d'abondance et de longueur; la capacite des flottilles est mesuree par la puissance totale; des indicateurs economiques comme la rentabilite et les salaires sont aussi examines. Les tendances combinees de ces metriques les mieux appuyees par les donnees sont identifiees par une methode de maximum de vraisemblance. L'approche est appliquee aux flottilles francaises dans le golfe de Gascogne de 2000 a 2007. Les tendances temporelles combinees suggerent que la diminution de capacite de la flotte ne s'est pas traduite par une reduction de l'impact de la peche sur les ressources; les changements dans l'etat des stocks et le prix du poisson n'etaient pas non plus les principaux facteurs des changements dans les flottilles. C'est plutot le programme de sortie de flotte qui semble avoir ete le facteur majeur de l'evolution des flottilles pendant cette periode., Introduction The development of an ecosystem approach to fisheries management requires the monitoring and assessment of all dimensions of exploited ecosystems, including ecological, economical, and social components (Garcia and Cochrane [...]

Abstract: A simple two-stage biomass random effects population dynamics model is presented for carrying out fish stock assessments based on survey indices using no commercial catch information. Recruitment and biomass [...]

Abstract: Survey indices play an important role in stock assessments as they provide information on stock trends. In certain cases, large interannual variations have been observed that are unlikely to [...]

Abstract--During the VITAL cruise in the Bay of Biscay in summer 2002, two devices for measuring the length of swimming fish were tested: 1) a mechanical crown that emitted a [...]