Spatiotemporal variations in juvenile mortality and cohort strength of Atlantic cod (Gadus morhua) off Newfoundland and Labrador

Juvenile mortality is an important factor affecting the spatiotemporal dynamics of fish recruitment, but estimation of the spatiotemporal variations in juvenile mortality rates remains challenging. We developed a state-space metapopulation dynamics model to simultaneously estimate spatiotemporal variations in juvenile mortality rates and cohort strength and applied this general modelling framework to data from multiple surveys for juvenile (ages 2-5) Atlantic cod (Gadus morhua) stocks off Newfoundland and Labrador (NL). We found large-scale synchronized dynamics of decreasing juvenile mortality rates and increasing cohort strength from offshore surveys off eastern and southeastern NL, suggesting improving reproduction and survival rates for juvenile cod. No synchronized patterns of juvenile mortality rates and cohort strength were detected for cod stocks off southern and western NL, indicating more complex cod population spatial structures in those areas. Our study demonstrates the potential of juvenile mortality to cause temporally variable and spatially synchronized dynamics of fish recruitment, and the spatial patterns of juvenile mortality and cohort strength indicate some potential mismatch between cod population structure and current management units off NL. Si la mortalite juvenile est un important facteur agissant sur la dynamique spatiotemporelle du recrutement de poissons, l'estimation des variations spatiotemporelles des taux de mortalite juvenile demeure difficile. Nous avons mis au point un modele d'espace d'etats de la dynamique de la metapopulation pour estimer simultanement les variations spatiotemporelles des taux de mortalite juvenile et de l'abondance des cohortes et avons applique ce cadre de modelisation general aux donnees de plusieurs evaluations portant sur des stocks de morues (Gadus morhua) juveniles (de 2 a 5 ans) au large de Terre- Neuve-etLabrador (T.-N.-L.). Nous relevons une dynamique synchronisee a grande echelle de diminution des taux de mortalite juvenile et d'augmentation de l'abondance des cohortes pour les evaluations au large de l'est et du sud-est de T.-N.-L., ce qui indiquerait une amelioration de la reproduction et des taux de survie des morues juveniles. Aucun motif synchronise des taux de mortalite juvenile et de l'abondance des cohortes n'est decele pour les stocks de morues au large du sud et de l'ouest de T.-N.- L., ce qui temoigne de structures spatiales plus complexes des populations de morues dans ces secteurs. L'etude demontre que la mortalite juvenile pourrait causer une dynamique variable dans le temps et synchronisee dans l'espace du recrutement de poissons, et les motifs spatiaux de mortalite juvenile et d'abondance des cohortes indiquent un mesappariement potentiel entre la structure des populations de morues et les unites de gestion actuelles au large de T.-N.-L. [Traduit par la Redaction]
Introduction Two intriguing patterns of fish recruitment are strong temporal variation and large-scale spatial synchronization (e.g., Myers et al. 1997; Houde 2008), and understanding the spatiotemporal dynamics of fish recruitment [...]