Subsampling populations with spatially structured traits: a field comparison of stratified and random strategies

Scientific surveys are widely used for stock assessment, but the estimated population parameters are based on the size-at-age relationship and age structure derived from a small subsample of the catch that is aged. This calls for an assessment of subsampling strategies, especially when population's life history traits are spatially structured. In the Eastern Bering Sea, Pacific cod (Gadus macrocephalus) size and age are spatially structured, with younger and smaller individuals being more abundant at shallower depths. We conducted parallel subsamplings during Pacific cod surveys to compare two contrasting subsampling strategies: length-stratified and random. Geographical heterogeneity of Pacific cod length resulted in divergent estimates of ages between subsampling strategies. When this spatial variability was taken into account to estimate population parameters, random strategy provided more accurate mean and modal size-at-age and estimated age structure. Bias in the length-stratified subsampling arises from the poor efficacy in capturing the geographical patterns of size observed in the population. However, combining age data samples from multiple years helps to minimize the divergences between the two strategies. Des releves scientifiques sont abondamment utilises pour l'evaluation de stocks, mais les parametres demographiques estimes reposent sur la relation de la taille selon l'age et la structure d'ages obtenues a partir d'un petit sous-ensemble des prises pour lesquelles les ages ont ete determines. Il convient donc d'evaluer les strategies de sous-echantillonnage utilisees, particulierement dans les cas ou des caracteres associes au cycle biologique dans une population presentent une structure spatiale. Dans la partie orientale de la mer de Behring, les tailles et les ages des morues du Pacifique (Gadus macrocephalus) sont structures dans l'espace, les individus plus jeunes et plus petits etant plus abondants a plus faibles profondeurs. Nous avons realise des sous-echantillonnages paralleles durant des releves de morues du Pacifique pour comparer deux strategies de sous-echantillonnage distinctes, soit une approche stratifiee selon la longueur et une approche aleatoire. L'heterogeneite geographique de la longueur des morues du Pacifique se traduit par des estimations divergentes des ages obtenues par les differentes strategies. Quand cette variabilite spatiale est prise en compte dans l'estimation de parametres demographiques, la strategie aleatoire fournit des structures moyennes et modales de tailles selon l'age et une structure d'ages estimee plus exactes. Un biais dans les sousechantillons stratifies selon la longueur resulte de la faible capacite de rendre compte des motifs geographiques des tailles observes dans la population. L'utilisation d'echantillons combines de donnees sur l'age pour plusieurs annees aide toutefois a minimiser les differences entre les deux strategies. [Traduit par la Redaction]
Introduction Scientific surveys are widely recognized as a primary source of data inherently less prone to population parameter bias and imprecision due to the standardization procedures. However, the high cost [...]