Contenu archivé

L’information archivée est fournie à des fins de référence, de recherche ou de tenue de documents. Elle n’est pas assujettie aux normes Web du gouvernement du Canada et n’a pas été modifiée ou mise à jour depuis son archivage. Pour obtenir cette information dans un autre format, veuillez communiquer avec nous.

Bibliographie de l'Institut Maurice-Lamontagne

Daniel E. DUPLISEA

TUCKER, A., D. DUPLISEA, 2012. Bioinformatics tools in predictive ecology : applications to fisheries. Philos. Trans. R. Soc. Lond., Ser. B: Biol. Sci., 367(1586): 279-290.

[Résumé disponible seulement en anglais]
There has been a huge effort in the advancement of analytical techniques for molecular biological data over the past decade. This has led to many novel algorithms that are specialized to deal with data associated with biological phenomena, such as gene expression and protein interactions. In contrast, ecological data analysis has remained focused to some degree on off-the-shelf statistical techniques though this is starting to change with the adoption of state-of-the-art methods, where few assumptions can be made about the data and a more explorative approach is required, for example, through the use of Bayesian networks. In this paper, some novel bioinformatics tools for microarray data are discussed along with their ‘crossover potential’ with an application to fisheries data. In particular, a focus is made on the development of models that identify functionally equivalent species in different fish communities with the aim of predicting functional collapse.©2011 The Royal Society

TAMDRARI, H., M. CASTONGUAY, J.-C. BRÊTHES, P.S. GALBRAITH, D.E. DUPLISEA, 2012. The dispersal pattern and behaviour of Atlantic Cod (Gadus morhua) in the northern Gulf of St. Lawrence : results from tagging experiments. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 69(1): 112-121.

Nous examinons comment la répartition de la morue franche (Gadus morhua) est influencée par les facteurs abiotiques (température, salinité, profondeur, habitat convenable) et biotiques (biomasse du stock) d’après les données de marquage- recapture accumulées de 1995 à 2008 par Pêches et Océans Canada dans le nord du golfe du Saint-Laurent. Nous calculons un indice du centre de gravité et un indice de dispersion en utilisant seulement les individus recapturés plus d’un an après le marquage pendant l’été. L’indice du centre de gravité montre une expansion vers le nord et une contraction vers l'est au cours des dernières années, ce qui reflète à la fois la répartition des poissons et les changements dans l’effort de pêche. L’indice de dispersion est relié significativement à la température, à la présence d’habitats convenables et à la biomasse, mais non à la salinité, ni à la profondeur. Ces résultats indiquent que les fluctuations entre les années de la température et de l’abondance du stock influencent toutes deux les patrons de dispersion de la morue. Cette nouvelle information pourrait affecter les stratégies spatio-temporelles de la gestion des pêches des morues du nord du Golfe.©2012 NRC Research Press

TUCKER, A., D. DUPLISEA, 2011. Integrating marine species biomass data by modelling functional knowledge. LNCS, 7014:352-363.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Ecosystems and their underlying foodwebs are complex. There are many hypothesised functions that play key roles in the delicate balance of these systems. In this paper, we explore methods for identifying species that exhibit similar functional relationships between them using fish survey data from oceans in three different geographical regions. We also exploit these functionally equivalent species to integrate the datasets into a single functional model and show that the quality of prediction is improved and the identified species make ecological sense. Of course, the approach is not only limited to fish survey data. In fact, it can be applied to any domain where multiple studies are recorded of comparable systems that can exhibit similar functional relationships.©2011 Springer-Verlag

MCALLISTER, M., D.E. DUPLISEA, 2011. Production model fitting and projection for Atlantic redfish (Sebastes fasciatus and Sebastes mentella) to assess recovery potential and allowable harm ; Ajustement du modèle de production et projection pour le sébaste atlantique (Sebastes fasciatus et Sebastes mentella) afin d’évaluer le potentiel de rétablissement et les dommages admissibles. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Research Document ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Document de recherche, 2011/057, 81 p.

Cliquer pour voir tout le texte

On a effectué une analyse du potentiel de rétablissement des stocks de sébaste de l’Atlantique de trois unités désignables qui ont été évaluées récemment par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC) et qualifiées de menacées ou de en voie de disparition. On a ajusté un modèle de surplus de production d’espace d’états de Schaefer aux estimations de la biomasse dérivées des relevés au chalut, lesquelles sont considérées comme des indices relatifs de l’abondance de ces divers stocks. On a appliqué des méthodes bayésiennes pour l’estimation des paramètres, l’évaluation de l’état des stocks et les projections concernant les stocks de trois populations de sébastes d’Acadie (Sebastes fasciatus) et de deux populations de sébastes atlantiques (Sebastes mentella) présentes sur la côte canadienne de l’Atlantique afin d’en évaluer le potentiel de rétablissement. On a déjà utilisé ces méthodes d’évaluation des stocks pour d’autres espèces de sébastes de la côte canadienne du Pacifique. La version du modèle d’espace d’états permet d’inclure les erreurs de traitement, ce qui permet de tenir compte des déviations dans la dynamique découlant des hypothèses sur le surplus de production. Bien qu’il s’agisse d’un détail méthodologique apparemment très spécialisé, le fait d’associer une estimation des erreurs de traitement pour chaque année signifie que le modèle peut intégrer des processus démographiques irréguliers, comme des événements de recrutement épisodiques qui semblent caractériser les populations de sébastes de l’Atlantique, ce qui peut empêcher la mise en œuvre de modèles de la production qui ne sont pas des modèles d’espace d’états. Les résultats laissent sous-entendre que la population de S. mentella du chenal Laurentien affiche présentement une biomasse très faible, avec une probabilité de 0 % que la biomasse soit supérieure à 40 % du niveau de la biomasse du stock la plus productive (0,4 BRMS), tandis que la population du nord n’affiche des résultats que légèrement supérieurs, à savoir une probabilité de 1 % que la biomasse se situe au-dessus de ce niveau. Il semble qu’il y aura peu de possibilités de dommage admissible pour la population du chenal Laurentien si le but est d’augmenter la biomasse du stock, même à seulement 40 % de la BRMS. La situation n’est que légèrement meilleure pour la population du nord. Les résultats laissent sous-entendre que les populations de S. fasciatus ne sont pas dans un si mauvais état que celles de S. mentella et que la population du sud de l’unité 3 semble être saine. Il est possible que la population de S. fasciatus du chenal Laurentien-Grand Banc soutienne une pêche dirigée si on la considère en tant que stock indépendant. La population de S. fasciatus de 2J3K n’est pas très abondante, et même une petite pêche pratiquée dans ce stock ralentirait son rétablissement à 40 % de BRMS. Il semble que S. fasciatus, pris dans son ensemble dans l’unité désignable de l’Atlantique, présente un très faible risque de disparition et, dans la plupart des emplacements, pourrait soutenir une pêche dirigée.

DUPLISEA, D.E., A. FRÉCHET, 2011. A preliminary evaluation of the impacts of Grey Seal, (Halichoerus grypus), predation on the 4T ecosystem and possible effects of their removal on Cod (Gadus morhua) recovery ; Évaluation préliminaire des impacts de la prédation par le phoque gris, (Halichoerus grypus), sur l'écosystème 4T et des effets possible d'un abattage sur le rétablissement des stocks de morue (Gadus morhua). DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Research Document ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Document de recherche, 2011/003, 12 p.

Cliquer pour voir tout le texte

Les points de référence pour la morue du nord du golfe du Saint-Laurent (nGSL) furent mis à jour à partir des estimés présentés lors de la revue zonale tenue en 2009 à St. Johns (Duplisea et Fréchet 2009) en raison des récents changements apportés au poids à l’âge utilisé pour le calcul de la biomasse du stock reproducteur (BSR). Les nouveaux poids à l’âge sont basés principalement sur les données des relevés, ramenées en janvier de chaque année plutôt que sur les poids à l’âge de la pêche commerciale. Comme résultat, le poids à l’âge utilisé pour le calcul de la BSR a diminué pour toutes les classes d’âge bien que cela n’affecte pas l’abondance à l’âge. Par conséquent, l’estimation précédente du point de référence limite a diminué de 140 000 t à 116 000 t et le niveau de référence supérieure basé sur le plateau de recrutement a diminué de 200 000 t à 180 000 t. Ces changements apportés aux points de référence sont principalement dus à un rééchelonnement de la BSR et bien qu’elle puisse modifier la perception que l’on a de la taille du stock, l’abondance actuelle de poisson dans l’eau n’a pas changé dans l’ASP. Parce que le poids à l’âge provenant de la pêche commerciale est encore utilisé pour le calcul du TAC et l’analyse de risque, ceux-ci ne sont pas affectés par le changement du poids à l’âge dans le calcul de la BSR.

DUPLISEA, D., D. POWER, 2011. Recovery potential assessment of redfish (Sebastes fasciatus and S. mentella) in the northwest Atlantic. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Science Advisory Report, 2011/044, 18 p.

Cliquer pour voir tout le texte

DUPLISEA, D., D. POWER, 2011. Évaluation du potentiel de rétablissement du sébaste (Sebastes fasciatus et S. mentella) dans l'Atlantique Nord-Ouest. MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Avis scientifique, 2011/044, 20 P.

Cliquer pour voir tout le texte

LINK, J.S., A. BUNDY, W.J. OVERHOLTZ, N. SHACKELL, J. MANDERSON, D. DUPLISEA, J. HARE, M. KOEN-ALONSO, K.D. FRIEDLAND, 2011. Ecosystem-based fisheries management in the Northwest Atlantic. Fish Fish., 12(2): 152-170.

[Résumé disponible seulement en anglais]
The northwest Atlantic has had a notable history of living marine resource (LMR) exploitation. There have been calls for evaluating and improving approaches to manage those resources as stocks have undergone sequential depletion, with some dramatic instances of stock declines. The need for more holistic ecosystem-based approaches to manage LMRs has been increasingly recognized as part of these calls, along with the recognition that there are broader issues to consider when managing a fishery. We discuss some of the major efforts to this end which are extant among our institutions. We emphasize current initiatives to implement ecosystem-based fisheries management in the northwest Atlantic, with a focus on how advice based on the natural sciences supports an ecosystem-based approach. We present this information as a case study within a rich historical context of fisheries science and management.©2011 Blackwell Publishing Ltd.

FRISK, M.G., D.E. DUPLISEA, V.M. TRENKEL, 2011. Exploring the abundance-occupancy relationships for the Georges Bank finfish and shellfish community from 1963 to 2006. Ecol. Appl., 21(1): 227-240.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Abundance–occupancy (A–O) patterns were explored temporally and spatially for the Georges Bank finfish and shellfish community to evaluate long-term trends in the assemblage structure and to identify anthropogenic and environmental drivers impacting the ecosystem. Analyses were conducted for 32 species representing the assemblage from 1963 to 2006 using data from the National Marine Fisheries Service’s annual autumn bottom trawl survey. For individual species, occupancy was considered the proportion of stations with at least one individual present, and abundance was estimated as the mean annual number of fish captured per station. Intraspecific relationships were estimated to provide information on utilization of space by a species. Multispecies interspecific relationships over all species for each year were fitted to estimate assemblage structural changes over the time series. Results indicated that the slopes and strengths of interspecific A–O relationships significantly declined over the duration of the time series, and this decline was significantly related to groundfish landings. However, the rate of decline was not constant, and a breakpoint analysis of interspecific slopes indicated that 1973 was a period of ‘‘state’’ change. More importantly a jackknife-after-bootstrap analysis indicated that the early 1970s followed by the 1990s were periods of higher than average probability of significant break points. While it is difficult to determine causation, the results suggest that long-term impacts such as habitat fragmentation may be influencing the species assemblage structure in the Georges Bank ecosystem. Further, we used slopes from the intraspecific A–O relationships to derive a measure of a species’ potential risk of hyperstability, where catch rates remain high as the population declines. Combining this measure of the risk of hyperstability with resilience to exploitation provided a means to rank species risk of decline due to both demographics and the interaction of the behaviors of the species and fishing fleets.©2011 The Ecological Society of America

TAMDRARI, H., M. CASTONGUAY, J.-C BRÊTHES, D. DUPLISEA, 2010. Density-independent and dependent habitat selection of Atlantic Cod (Gadus morhua) bases on geostatistical aggregation curves in the northern Gulf of St Lawrence. ICES J. Mar. Sci., 67(8): 1676-1686.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Relationships were sought between local density and population abundance of Atlantic cod (Gadus morhua) in the northern Gulf of St Lawrence (Canada) over its entire area (4RS) and also within a subarea (4R) where the stock has concentrated since it collapsed during the early 1990s. Relationships were analysed using geostatistical aggregation curves computed within the two areas between years of contrasting abundance levels. The curves were interpreted in terms of four conceptual models of spatial dynamics: models D1 and D2, forced mainly by environmental heterogeneity, and models D3 and D4, in which individual behaviour is influenced by local density. Over the entire area, the cod population follows the D2 model for all years and age groups, and it is influenced by abiotic factors. Within the subarea, all four models applied, and the density-dependent basin model (D4) dominated from 2006 to 2008. The year 2006 seems to be pivotal because it coincides with the expansion of the cod population into its former area in the western Gulf (4S).©2010 International Council for the Exploration of the Sea. Published by Oxford Journals

DROUINEAU, H., S. MAHÉVAS, M. BERTIGNAC, D. DUPLISEA, 2010. A length-structured spatially explicit model for estimating hake growth and migration rates. ICES J. Mar. Sci., 67(8): 1697-1709.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Despite an abundant literature, hake growth and migration remain poorly understood. A recent tagging campaign and an analysis of the growth increments on juvenile hake otoliths demonstrate that the growth rate has probably been largely underestimated. Migration rates have been studied through qualitative analysis of catch rate, but have not been confirmed by a more-quantitative analysis. Those biological uncertainties affect stock assessments and predictions by the uncertainty they bring to age–length keys and by hindering our ability to assess the impact of spatial management measures. Here, a spatially explicit length-structured model is developed to improve the biological knowledge of European hake (Merluccius merluccius), in terms specifically of migration and growth. The model belongs to the state–space class of models and is fitted by maximum likelihood on commercial landings, survey abundance indices, and tagging data. The estimated growth curve is close to estimates from tagging data, lending weight to the assumption of the species being fast-growing. Few migrations are long in distance, and there are none between the Bay of Biscay and the Celtic Sea. The model also demonstrates a high level of heterogeneity in the spatial distribution of spawning-stock biomass, with concentrations on the margins of the continental shelf.©2010 International Council for the Exploration of the Sea. Published by Oxford Journals

DUPLISEA, D.E., 2009. Precautionary reference point estimates for northern Gulf of St. Lawrence (3Pn4RS) Cod (Gadus morhua) and methods for their calculation ; Estimation des points de référence pour l'approche de précaution pour la morue (Gadus morhua) du nord du golfe du Saint-Laurent (3Pn4RS) et méthodes pour leur calcul. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Research Document ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Document de recherche, 2009/097, 28 p.

Cliquer pour voir tout le texte

Six points de référence limites pour la biomasse de la morue du nord du golfe du Saint-Laurent (nGSL) ont été estimés. Cinq de ces points sont fondés sur des données stock-recrutement, tandis que le sixième n’est fondé que sur le concept de la biomasse minimale observée à partir de laquelle il y a eu rétablissement. En outre, deux nouvelles méthodes d’estimation des points de référence fondées sur des données stock-recrutement sont introduites pour la morue du nGSL. Ces nouveaux points devaient être évalués à l’aide d’un éventail d’ensembles de données, y compris des données de simulation, et faire l’objet d’un examen par des pairs avant d’être acceptés, mais nous les présentons ici afin de les comparer à d’autres méthodes établies. Notre conclusion est que, pour ce stock, deux des six estimations peuvent être considérés comme crédibles avec les résultats du modèle de reconstitution de la cohorte de 1974-2009 et qu’il faut fixer le point de référence limite de la biomasse à environ 140 000 t de biomasse du stock reproducteur (BSR) (valeur utilisée dans l’évaluation de 2009). Nous proposons en outre un niveau de référence supérieur pour ce stock d’environ 200 000 t de BSR, valeur au-delà de laquelle il existe peu de preuves d’accroissement du recrutement avec l’augmentation de la BSR.

CHASSOT, E., D. DUPLISEA, M. HAMMILL, A. CASKENETTE, N. BOUSQUET, Y. LAMBERT, G. STENSON, 2009. Role of predation by harp seals Pagophilus groenlandicus in the collapse and non-recovery of northern Gulf of St. Lawrence cod Gadus morhua. Mar. Ecol. Prog. Ser., 379: 279-297.

[Résumé disponible seulement en anglais]
A statistical catch-at-age model was developed to assess the effects of predation by the northwest Atlantic harp seal population on northern Gulf of St. Lawrence cod by estimating the relative importance of different sources of mortality that affected the stock during a period of collapse and non-recovery. Cod recruitment at age 1 is modeled via a non-linear stock-recruitment relationship based on total egg production and accounts for changes in female length-at-maturity and cod condition. Natural mortality other than seal predation also depends on cod condition used as an integrative index of changes in environmental conditions. The linkage between seals and cod is modeled through a multi-age functional response that was derived from the reconstruction of the seal diet using morphometric relationships and stomach contents of more than 200 seals collected between 1998 and 2001. The model was fitted following a maximum likelihood estimation approach to a scientific survey abundance index (1984 to 2006). Model results show that the collapse of the northern Gulf of St. Lawrence cod stock was mainly due to the combination of high fishing mortality rates and poor environmental conditions in the early to mid-1990s contributing to the current state of recruitment overfishing. The increase in harp seal abundance during 1984 to 2006 was reflected by an increase in predation mortality for the young cod age-groups targeted by seals. Although current levels of predation mortality affect cod spawning biomass, the lack of recovery of the NGSL cod stock seems mainly due to the very poor recruitment.©2009 Inter-Research

BUNDY, A., G. CHOUINARD, D. DUPLISEA, G. JAMIESON, M. KOEN-ALONSO, M. KOOPS, J. RICE, L. RICHARD, 2008. National Workshop on Modelling Tools for Ecosystem Approaches to Management, 22-25 October 2007, Harbour Towers Hotel & Suites, Victoria, British Columbia, Canada ; Atelier national sur les outils de modelisation pour les approches de gestion ecosystemiques, du 22 au 25 octobre 2007, Harbour Towers Hotel & Suites, Victoria, Colombie-Britannique, Canada. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Proceedings series, ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Série des comptes rendus, 2008/007, 98 p.

Cliquer pour voir tout le texte

Un atelier national sur les outils de modélisation d’aide aux approches écosystémiques de la gestion s’est tenu à Victoria (C.-B.) du 22 au 25 octobre 2007. Ses principaux objectifs étaient d’examiner et d’évaluer différentes approches de modélisation écosystémique, et de considérer leur pertinence dans le contexte canadien et de celui du MPO. Des scientifiques de toutes les régions, des gestionnaires et des experts internationaux des pêches ont participé à l’atelier, qui comprenait un aperçu général des modèles écosystémiques utilisés actuellement au MPO, une série de présentations offertes par des experts en modélisation écosystémique sur les méthodes en usage dans le monde et des discussions approfondies lors des séances de groupes de travail et des sessions plénières. Le présent rapport résume les présentations et discussions, évalue les questions pouvant être traitées par différentes approches de modélisation écosystémique, met en évidence le rôle essentiel de la modélisation écosystémique dans la formulation des conseils stratégiques et fournit les conclusions et recommandations en vue d’améliorer davantage la modélisation écosystémique et des approches écosystémiques de la gestion en usage au MPO. Le rapport prend fin avec un résumé des mesures recommandées, notamment des suggestions concernant les aspects sur lesquels les efforts pourraient être mis afin d’offrir des conseils stratégiques pour les deux prochaines années.

DUPLISEA D.E., D. ROBERT, 2008. Prerecruit survival and recruitment of northern Gulf of St Lawrence Atlantic cod. ICES J. Mar. Sci., 65(6): 946-952.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Recruitment (R) of exploited marine fish populations is usually modelled exclusively as a function of spawning-stock biomass (SSB). A problem arising when modelling over long time-series is that the nature of the R-SSB relationship is unlikely to be stationary. Changes are often interpreted as productivity regime shifts and are linked to alterations in prerecruit survival rate. We examine the role of environment and predation by fish and harp seals as factors affecting the R-SSB relationship in the northern Gulf of St Lawrence cod, by fitting linear models using combinations of covariates to explain cod prerecruit survival. The most parsimonious model (based on a Bayesian Information Criterion, BIC) included cod, mackerel, and temperature, whereas redfish and seals did not appear in any of the best-fit models. Recruitment models derived from this analysis could be used in operating models for management strategy evaluation simulations for northern Gulf cod, so one could develop harvest control rules that are robust to changes in recruitment productivity regimes.©2008 Canadian Crown & Oxford Journals

SHELTON, P.A., B. BEST, A. CASS, C. CYR, D. DUPLISEA, J. GIBSON, M. HAMMILL, S. KHWAJA, M.A. KOOPS, K.A. MARTIN, R. O'BOYLE, J.C. RICE, A. SINCLAIR, K. SMEDBOL, D.P. SWAIN, L.A. VÉLEZ-ESPINO, C.C. WOOD, 2007. Assessing recovery potential : long-term projections and their implications for socio-economic analysis ; Évaluation du potentiel de rétablissement : projections à long terme et répercussions sur l'analyse socio-économique. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Research Document ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Document de recherche, 2007/045, 38 p.

Cliquer pour voir tout le texte

Une évaluation du potentiel de rétablissement (EPR) et une analyse socio-économique connexe sont nécessaires pour éclairer la décision d’inscrire ou non une espèce sur la liste de la Loi sur les espèces en péril (LEP). Une EPR devrait aussi servir de base à l’élaboration, par l’équipe de rétablissement, d’un programme de rétablissement et d’un plan d’action après l’inscription. Bien que le MPO dispose d’une expérience considérable de la formulation de conseils scientifiques à court terme à l’appui de la gestion des pêches, les méthodes qui constituent les pratiques scientifiques optimales et normes pour la formulation de conseils à long terme à l’appui des décisions d’inscription et de la planification du rétablissement sont encore en développement. Le meilleur moyen pour définir les processus biologiques est le modèle du cycle biologique. Ce modèle doit tenir compte à la fois de l’erreur d’observation et de l’erreur de traitement. L’incertitude associée à l’erreur de traitement se répand rapidement dans les projections de plus de trois ans et les méthodes utilisées doivent en tenir compte. Les approches bayésiennes de l’espace d’états offrent un moyen d’intégrer les erreurs d’observation et de traitement à l’analyse. Dans la plupart des cas, l’évaluation du rendement de la stratégie de gestion par rapport à une simulation du processus biologique, du processus d’évaluation et du processus de gestion (modèle opératoire) pourrait offrir le plus grand potentiel, compte tenu des difficultés associées à des projections quantitatives à long terme. Cette démarche pourrait être étendue de manière à inclure les aspects socio-économiques. L’analyse scientifique peut être réalisée en premier lieu et les résultats transmis au groupe des Politiques et de l’économie qui entreprendra l’analyse socio-économique. Cette démarche en deux volets est jugée moins intéressante qu’une approche entièrement intégrée dans le cadre de laquelle les analyses scientifiques et socio-économiques sont effectuées et soumises à des pairs au cours d’une évaluation conjointe. Pour arriver, pendant le présent examen, à élaborer l’ensemble des normes de pratiques optimales, il aurait fallu entreprendre des travaux supplémentaires. Afin de faire des progrès, il est recommandé que la direction du MPO choisisse une des prochaines EPR à haut profil pour en faire une étude de cas nationale de l’établissement de normes des pratiques optimales pour l’approche privilégiée biologique/socio-économique entièrement intégrée qui est décrite. L’étude de cas devrait inclure l’établissement d’un processus d’examen socio-économique et scientifique par des pairs indépendants, ainsi que de communication publique de conseils d’experts au sujet du potentiel de rétablissement et de la rentabilité des différentes solutions de rétablissement, indépendant du processus politique décisionnel d’inscription sur la liste de la LEP.

SOLOW, A.R., D.E. DUPLISEA, 2007. Testing for compensation in a multi-species community. Ecosystems, 10(6): 1034-1038.

[Résumé disponible seulement en anglais]
The dynamics of a community are said to be compensatory if aggregate biomass is less variable over time than the biomass of the individual components of the system. In broad terms, the presence of compensation reflects interactions between components that tend to stabilize the overall community. A common quantitative measure used to detect compensation is the ratio of the temporal variance of total biomass to the sum of the biomass variances of the components, with a ratio less than 1 indicative of compensation. The purpose of this note is to describe a test for compensation when the variance ratio is estimated from biomass time series data. The test involves a bootstrap procedure that accounts for serial correlation in biomass. Failure to account for positive serial correlation can lead to spurious detection of compensation. The test is illustrated using biomass data for fish stocks on Georges Bank.©2007 Springer Science+Business Media, LLC

CHASSOT, E., A. CASKENETTE, D. DUPLISEA, M. HAMMILL, H. BOURDAGES, Y. LAMBERT, G. STENSON, 2007. A model of predation by harp seals (Phoca groenlandica) on the northern Gulf of St. Lawrence stock of Atlantic cod (Gadus morhua) ; Un modèle de prédation des phoques du Groenland (Phoca groenlandica) sur le stock de morue (Gadus morhua) du nord du golfe du Saint-Laurent. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Research Document ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Document de recherche, 2007/066, 56 p.

Cliquer pour voir tout le texte

Un modèle dynamique a été développé pour analyser la prédation des phoques du Groenland sur la morue franche du nord du golfe du Saint-Laurent. Le modèle décrit les besoins énergétiques de la population de phoques en prenant en compte le sexe, la structure d’âge et la croissance des phoques. Le lien entre les phoques et les morues est modélisé au moyen d’une réponse fonctionnelle (RF) dérivée de la reconstruction du régime des phoques à partir de relations morphométriques et d’une grande base de données de contenus stomacaux de phoques. La RF nous permet ensuite de quantifier l’impact de la prédation des phoques sur la population de morue, se basant sur des taux d’attaque structurés en âge et prenant en compte les changements de longueur aux âges des morues. Le recrutement des morues (âge 1) est modélisé via une relation stock-recrutement linéaire basée sur la production totale d’œufs qui tient compte des changements de longueur à maturité des femelles et la condition des morues. La mortalité naturelle autre que la prédation par les phoques tient également compte de la condition des morues. Le modèle a été ajusté suivant une approche d’estimation du maximum de vraisemblance à une série temporelle cohérente d’indices d’abondance qui tient compte des changements de navires de recherche du MPO au cours des 23 dernières années (1984-2006). Les résultats sont cohérents avec l’évaluation la plus récente faite par le MPO du stock de morue du nord du golfe du Saint-Laurent, expliquant l’histoire passée du stock. La mortalité par prédation, malgré une augmentation dans le milieu des années 1990, a constitué une part mineure de la mortalité totale pour les âges ciblés par les phoques, c.-à-d. les âges 1-4. La biomasse totale de morue consommée par les phoques a montré une variabilité importante et une plus grande diminution au début des années 2000 que pour les approches de modélisation basées sur un régime à ratio constant. Le type de RF–II ou III– a un impact fort sur la biomasse prélevée, particulièrement quand l’abondance de morue est faible. Des analyses de sensibilité ont été conduites pour évaluer la robustesse des résultats. La prochaine étape sera de faire des projections dans le futur avec le modèle pour évaluer les répercussions des taux de mortalité par prédation sur la reconstitution du stock de morue.

SHELTON, P.A., A.F. SINCLAIR, G.A. CHOUINARD, R. MOHN, D.E. DUPLISEA, 2006. Fishing under low productivity conditions is further delaying recovery of northwest Atlantic cod (Gadus morhua). Can. J. Fish. Aquat. Sci., 63(2): 235-238.

La mortalité excessive et insoutenable à long terme due à la pêche est le facteur prédominant de l’épuisement des stocks de morues franches (Gadus morhua) du nord-ouest de l’Atlantique. Cependant, malgré l’imposition de restrictions sévères de pêche durant plus d’une décennie, les stocks n’ont pour la plupart pas réussi à récupérer aux taux prédits. Plusieurs explications du phénomène ont été proposées. Notre analyse des caractéristiques démographiques de 12 de ces stocks indique que la productivité récente dans la portion nord de leur aire de répartition est de beaucoup inférieure à celle d’il y a 20 ans, lorsque plusieurs des stocks ont été récupéré après des déclins de moindre importance. Les principaux facteurs qui contribuent à cette situation sont, par ordre, la mortalité naturelle accrue, la croissance corporelle réduite et, dans certains cas, les taux de recrutement plus faibles. La poursuite de la pêche directe et des captures accessoires est aussi un facteur important. Dans les conditions actuelles, nous estimons que les taux moyens de croissance de huit des stocks seront négatifs ou très faibles (<2 % par année). Avec l’arrêt de la pêche, on pourrait s’attendre à des taux de croissance >5 % dans six des stocks et de >10 % dans quatre de ceux-ci. Bien que la productivité soit basse, nous concluons que la mortalité due à la pêche retarde encore plus la récupération.

DUPLISEA, D.E., M. CASTONGUAY, 2006. Comparison and utility of different size-based metrics of fish communities for detecting fishery impacts. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 63: 810-820.

Les indicateurs des communautés de poissons basés sur les spectres de taille servent souvent à donner une approche écosystémique aux études halieutiques. La théorie des spectres de taille s’est développée à partir d’études écologiques fondamentales sur les flux d’énergie, les interactions prédateurs-proies et la biomasse des stocks et elle a été appliquée subséquemment aux communautés de poissons sous la forme d’analyses de fréquence des longueurs. Un grand nombre d’indicateurs du spectre de taille ont été proposés, mais il n’est pas clair qu’ils présentent des informations équivalentes. Nous mettons au point un cadre de travail simple pour décrire ce que quatre indicateurs du spectre de taille révèlent au sujet des communautés de poissons et leur réaction probable à l’exploitation par la pêche; nous présentons aussi l’interprétation écologique et certaines des déformations de ces indicateurs. Nous avons évalué les indicateurs à l’aide de données d’inventaire provenant de six peuplements exploités de poissons de l’Atlantique Nord et déterminé l’information qu’ils dévoilent sur chacun des peuplements. Chaque indicateur révèle des informations différentes et présente des déformations particulières. La combinaison des indicateurs pour le système le plus affecté (par les pêches et le changement climatique), soit l’est de la plate-forme néo-écossaise, présente un patron analogue au cycle écologique de Holling, d’exploitation, de conservation, de libération et de réorganisation. Si cette analogie est en gros valide, elle indique que les peuplements effondrés de poissons sont plus vulnérables aux événements aléatoires, que la récupération n’est pas directement réversible et qu’il peut ne pas y avoir de récupération du tout (retour à l’état observé antérieurement) si le système entreprend un cycle de rechange.

HIDDINGS, J.G., S. JENNINGS, M.J. KAISER, A.M. QUEIROS, D.E. DUPLISEA, G.J. PIET, 2006. Cumulative impacts of seabed trawl disturbance on benthic biomass, production, and species richness in different habitats. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 63: 721-736.

Le chalutage de fond cause une perturbation générale des sédiments sur les plates-formes marines et peut avoir un impact négatif sur la faune benthique. Nous avons évalué sur une grande échelle les effets de la pêche au chalut de fond sur la faune benthique dans des habitats différents à l’aide d’un modèle théorique basé sur la taille qui inclut des caractéristiques du milieu. Nous avons estimé la richesse spécifique en nous basant sur une relation entre la masse corporelle généralisée et la richesse spécifique. Le modèle a pu être validé par l’échantillonnage de 33 stations soumises à des intensités diverses de chalutage dans quatre régions à sédiments mous de la mer du Nord. Tant le modèle que les données de terrain montrent que le chalutage réduit la biomasse, la production et la richesse en espèces. L’impact du chalutage est maximal dans les zones à perturbations naturelles peu importantes et faible dans les zones de fortes perturbations naturelles. Dans la mer du Nord, le modèle prédit que la flotte de chalutage de fond réduit la biomasse et la production benthiques respectivement de 56 % et de 21 %, par comparaison aux zones non soumises à la pêche. Puisqu’il a fallu faire de nombreuses simplifications et présuppositions afin de synthétiser ces données, il faudra beaucoup de travail additionnel pour raffiner le modèle et pour vérifier s’il s’applique à d’autres régions géographiques. Notre modèle permet aux gestionnaires de comprendre les conséquences du changement des répartitions des activités de pêche sur la production du benthos et, par conséquent, sur les processus du réseau alimentaire.

DUPLISEA, D.E., 2005. Running the gauntlet: the predation environment of small fish in the northern Gulf of St Lawrence, Canada. ICES J. Mar. Sci., 62(3): 412-416.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Predation size spectra were constructed for the northern Gulf of St Lawrence, covering prey size ranges that include pre-recruit cod. Predation by fish and harp seals was modelled with a log-normally distributed predator-prey size ratio along with a relationship between predator body size and the energy required. Fish concentrate predation on prey of weight 0.5-2 g, whereas harp seals prefer prey of 60-125 g. It is speculated that predation caused by harp seals on pre-recruits could be a major factor limiting cod recruitment in the system. The northern Gulf of St Lawrence is a cold boreal system with a large predatory seal population, and cod recruit older than elsewhere. Therefore, cod recruitment may be more strongly affected by predation in the northern Gulf of St Lawrence than in warmer systems such as the North Sea, where recruitment is strongly influenced by temperature.©2004 Elsevier Ltd on behalf of International Council for the Exploration of the Sea

PINNEGAR, J.K., J.L. BLANCHARD, S. MACKINSON, R.D. SCOTT, D.E. DUPLISEA, 2005. Aggregation and removal of weak-links in food-web models: system stability and recovery from disturbance. Ecol. Model., 184(2-4): 229-248.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Modelling is perceived as being one of the only tools available to address the new agenda of ecosystem management. However, little is currently understood with regard to the influence of model structure and configuration on predictions and hence management recommendations. In the present study we used a detailed Ecopath with Ecosim (EwE) model of the Barents Sea to test the impacts of food-web aggregation and the removal of weak linkages. Aggregation of a 41-compartment food-web to 27 and 16 compartment systems, greatly affected system properties (e.g. connectance, system omnivory, ascendancy), and also influenced dynamic stability. Highly aggregated models recovered more quickly following disturbances (a pulse of increased fishing pressure) compared to the original disaggregated model. Models aggregated with emphasis placed on particular parts of the food-web (fish, marine-mammals or invertebrates) exhibited marked differences in system indices, despite having the same number of compartments. Models in which invertebrates and basal materials (primary producers and detritus) were heavily aggregated proved particularly resilient to system disturbances. Models focusing on marine-mammals (but in which all other groups were heavily aggregated) also proved very resilient to disturbance, partly due to the slow turnover rates and low biomasses of these top-predatory consumers compared to all other functional groups in the model. Thus, the psychology and decisions of scientists constructing the model can greatly affect its performance and predictions. The Pareto c index is proposed, as a useful measure of skewness towards weak trophic links in food-web models. The 41-compartment 'control' model exhibited the highest Pareto c value, and hence was most skewed. Removal of weak links from the food-web, either by eliminating fluxes below a certain threshold or by random-sampling the diet-composition matrix, resulted in models with much lower connectance and Pareto c values. Such models were inherently less stable than the 41-compartment 'control' model. Recovery to within 10 % of starting values took longer when links had been removed, and the magnitude of fluctuations following a disturbance was also increased. Our findings infer a clear contradiction. Aggregated models possessed fewer weak links but recovered from a disturbance more quickly than disaggregated models (i.e., they were more stable). By contrast, food-webs from which weak links were specifically removed were the least stable of all the models tested. Thus whether weak links are removed through 'lumping' or 'chopping' seems to have very different system consequences.©2004 Elsevier B.V.

DUPLISEA, D.E., F. BLANCHARD, 2005. Relating species and community dynamics in an heavily exploited marine fish community. Ecosystems, 8(8): 899-910.

DUPLISEA, D.E., S. JENNINGS, K.J. WARR, T.A. DINMORE, 2003. Erratum : A size-based model of the impacts of bottom trawling on benthic community structure. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 60: 1306.

DINMORE, T.A., D.E. DUPLISEA, B.D. RACKHAM, D.L. MAXWELL, S. JENNINGS, 2003. Impact of a large-scale area closure on patterns of fishing disturbance and the consequences for benthic communities. ICES J. Mar. Sci., 60: 371-380.

DUPLISEA, D.E., S. JENNINGS, K.J. WARR, T.A. DINMORE, 2002. A size-based model of the impacts of bottom trawling on benthic community structure. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 59: 1785-1795.

Le chalutage de fond cause une perturbation importante des sédiments dans les mers peu profondes du plateau continental. Nous démontrons de façon empirique que la fréquence de chalutage à perche dans la région centrale de la mer du Nord a un effet plus prononcé sur la distribution de fréquence des tailles de la faune dans une communauté benthique sur sédiments mous que des variables telles que la taille des particules des sédiments et la profondeur de l'eau. C'est pourquoi, nous avons simulé les impacts de la perturbation due au chalutage sur le benthos à l'aide d'un modèle qui comprend 37 classes de taille d'organismes, allant de 1 µg à 140 g de masse humide. Le modèle génère une relation entre la production/biomasse et la taille qui est compatible avec les données publiées et il nous permet de prédire les impacts de la fréquence de chalutage sur la distribution de fréquence des tailles du benthos. Les résultats du modèle sont compatibles avec les données empiriques; cependant, à des fréquences élevées, mais réalistes, de chalutage, le modèle prédit l'élimination de presque tout la macrofaune. Les données empiriques indiquent que la macrofaune persiste dans plusieurs des régions de chalutage intense; ainsi, nous croyons que le chalutage dans des conditions réelles de pêche est suffisamment hétérogène pour laisser des refuges spatiaux qui sont moins affectés. Si elles sont exactes, nos analyses laissent croire que les mesures de gestion des pêches qui ne réduisent pas l'effort total de pêche, mais qui mènent au déplacement de cet effort et à une homogénéisation spatiale (e.g. des régions fermées temporairement) peuvent avoir des effets négatifs sur la persistance systémique de la macrofaune de taille intermédiaire et grande.

DUPLISEA, D.E., S. JENNINGS, S.J. MALCOM, R. PARKER, B. SIVYER, 2001. Modeling potential impacts of bottom trawl fisheries on soft sediment biogeochemistry in the North Sea. Geochem. Trans., 14: 1-6 .