Scaling up experimental trawl impact results to fishery management scales--a modelling approach for a 'hot time'

Numerous studies have quantified trawl impacts at small scales. However, effective management of trawl impacts requires synthesis of experimental results (biomass depletion per tow and subsequent recovery) and application at fishery scales--realistically, this is achievable only in a modelling framework. We present a method for scaling up experimental results for management applications that incorporates a benthic biomass model having exponential trawl depletion and logistic recovery. Ultra-fine trawl-track data, supported by simulations, show that realistic trawling can be represented by a negative-binomial stochastic process, with intensity governed by large-scale effort and aggregation by a tunable parameter. Two mechanisms of the process are considered: aggregations in space (hot spots) and aggregations in time (hot times), which yields a logistic differential equation for the large-scale biomass over time. The model shows that scaling from fine scale to fishery scale depends on the degree of aggregation of fishing, with increasing aggregation lowering depletion rates at fishery scales. This model is a fundamental step in enabling assessment of large-scale implications and evaluating alternative management strategies. De nombreuses etudes ont quantifie les impacts des chaluts a de petites echelles. La gestion efficace des impacts des chaluts necessite toutefois une synthese des resultats experimentaux (epuisement de la biomasse par trait et retablissement subsequent) et son application a l'echelle de la peche, ce qui ne peut raisonnablement etre accompli que par modelisation. Nous presentons une methode de mise a l'echelle des resultats experimentaux pour des applications de gestion qui integre un modele de biomasse benthique avec epuisement associe au chalutage exponentiel et retablissement logistique. Des donnees de resolution ultrafine relatives aux traces de chalut appuyees par des simulations montrent qu'un chalutage realiste peut etre represente par un processus stochastique binomial negatif dans lequel l'intensite est regie par l'effort a grande echelle et la concentration par un parametre ajustable. Deux mecanismes du processus sont examines, les concentrations dans l'espace (points chauds) et les concentrations dans le temps (moments chauds), ce qui donne une equation differentielle logistique pour la biomasse a grande echelle en fonction du temps. Le modele demontre que le passage d'une echelle fine a l'echelle de la peche depend du degre de concentration de l'activite de peche, une plus grande concentration se traduisant par une reduction des taux d'epuisement a l'echelle de la peche. Ce modele constitue une etape fondamentale dans revaluation des consequences a grande echelle et de differentes strategies de gestion. [Traduit par la Redaction]
Introduction Seabed trawling is a large-scale activity conducted over as much as 75% of the world's continental shelves at varying levels of density (F. Pantus, unpublished data, in Kaiser et [...]