Utilizing random forest analysis with otolith mass and total fish length to obtain rapid and objective estimates of fish age

Age estimates from otolith morphometrics represent a rapid and objective alternative to traditional ageing techniques though use has been limited to marine and short-lived freshwater species. We utilized random forest analysis with otolith mass, total length, and several temporal and spatial predictor variables to assess variable importance and accuracy of age estimates for age-0 through age-11 yellow perch (Perca flavescens) in southwestern Lake Michigan. Accuracy of age predictions decreased with increasing age as 95% of juvenile (age-0 through age-2) ages were predicted correctly compared with 55% for adults (age-3 through age-11). Precision of age estimates within 1 year of reader- assigned age were high for both juvenile and adult yellow perch at 100% and 86%, respectively. Otolith mass was the most important predictor variable; however, substantial overlap existed among adult ages. Random forest analysis utilizing otolith mass, total length, and other pertinent predictor variables represents an applicable tool to reduce subjectivity and resource expenditure while providing accurate age estimates for juvenile and short-lived fishes. Bien que l'estimation de l'age reposant sur la morphometrie des otolites represente une option de rechange rapide et objective aux methodes traditionnelles de determination de l'age, son utilisation s'est limitee a des especes marines et d'eau douce de faible longevite. Nous avons utilise l'analyse des forets aleatoires axee sur la masse des otolites, la longueur totale et plusieurs variables explicatives temporelles et spatiales pour evaluer l'importance de ces variables et l'exactitude des estimations de l'age de perchaudes (Perca flavescens)de 0 a 11 ans d'age dans le sud- ouest du lac Michigan. Plus l'age etait grand, plus l'exactitude des predictions de l'age etait faible, 95% des ages de juveniles (de 0 a 2 ans) etant predits correctement, comparativement a 55% des age de poissons adultes (de 3 a 11 ans). Des ecarts d'un an ou moins entre les estimations de l'age et les ages determines par des lecteurs ont ete obtenus pour 100% des jeunes perchaudes et 86% des adultes, respectivement, ce qui est eleve. Si la masse des otolites etait la variable explicative la plus importante, un chevauchement considerable etait present pour les ages d'adultes. L'analyse des forets aleatoires reposant sur la masse des otolites, la longueur totale et d'autres variables explicatives pertinentes constitue un outil dont l'application peut reduire la subjectivite et les depenses de ressources tout en fournissant des estimations exactes de l'age de poissons juveniles et de faible longevite. [Traduit par la Redaction]
Introduction Estimating the age of individual fish is one of the most frequently undertaken endeavors in fisheries management (Campana 2005; Francis et al. 2005). Although proportions at age provide information [...]