Zrozumienie, ile ryb rodzi się w danym roku – miara znana jako siła klasy rocznikowej, oznaczająca liczbę ryb, które przeżywają w określonym roku tarła – jest niezbędne do podejmowania mądrych decyzji dotyczących zarządzania populacjami ryb. Jednak ustalenie tego może być trudne ze względu na naturalne wzloty i upadki w zakresie reprodukcji, zmieniające się wskaźniki śmiertelności i zróżnicowany poziom połowów. Nowe badanie przeprowadzone przez dr Ji He z Departamentu Zasobów Naturalnych stanu Michigan i dr Charlesa Madenjiana z Służby Geologicznej Stanów Zjednoczonych wykazało, że dwa główne sposoby szacowania liczebności ryb dają bardzo podobne i godne zaufania wyniki. Badanie opublikowano w czasopiśmie Fishes.

Dr He i dr Madenjian porównali dwie metody wykorzystania danych z badań ryb pochodzących z dziesięcioleci. Obydwa podejścia wykorzystują rodzaj modelu statystycznego zwanego liniowym modelem efektów mieszanych, aby oddzielić wpływ wieku ryb, roku połowu i roku urodzenia. „Wykorzystanie gromadzenia danych z wielu lat i liniowego modelu efektu mieszanego pozwoliło nam rozważyć, jak produkcja ryb, zachowanie ryb i presja połowowa mogą zmieniać się z roku na rok”. wyjaśnił dr He.

Pierwsza metoda, znana jako analiza podłużna, wykorzystuje powtarzane pomiary w kilku kolejnych wiekach i nie opiera się na wzorcu zmniejszania się liczebności ryb wraz z wiekiem. Spośród wielu możliwych sposobów dopasowania danych jeden model wyróżniał się jako najlepszy według statystycznego systemu ocen znanego jako kryterium informacyjne Akaike. Model ten początkowo skupiał się na roku urodzenia ryb zarybionych i dzikich. Inny model, preferowany przez inne narzędzie statystyczne zwane Bayesowskim kryterium informacyjnym, skupiał się początkowo na wieku ryb. Mimo że modele te analizowały dane w nieco inny sposób, dały prawie takie same wyniki i podobnie dobrze wyjaśniły dane.

Druga metoda, zwana regresją krzywej połowu, wykorzystuje szeroki zakres wieku ryb i wzór zmniejszania się liczebności ryb wraz z wiekiem. Metodę tę często stosuje się do szacowania śmiertelności przy założeniu, że wszystkie potencjalne różnice w sile klas rocznikowych są nieistotne pomiędzy grupami wiekowymi na podstawie zbioru danych dotyczących konkretnego roku. Dr He i dr Madenjian nie przyjęli tego nierealistycznego założenia. Zamiast tego połączyli szacunki siły klas rocznych z szacunkami śmiertelności w uogólnionym zastosowaniu regresji krzywej połowu, wykorzystując dane z wielu lat danego okresu, przy podobnych warunkach środowiskowych oraz praktykach i zarządzaniu rybołówstwem. Dla każdego z dwóch różnych okresów najlepszy model oparty na porównaniu AIC lub BIC ponownie nie był taki sam, ale zapewniał podobne wyniki. „Wzorce i trendy w zakresie klas lat oszacowane na podstawie roku urodzenia jako stałego czynnika z najlepszego modelu opartego na kryterium Akaike były zgodne z tymi oszacowanymi na podstawie roku urodzenia jako czynnika losowego z najlepszego modelu opartego na kryterium Schwarza” – stwierdziła dr Madenjian.

Odkrycia dr He i dr Madenjiana są szczególnie ważne ze względu na długotrwałe wyzwanie, jakim jest zrozumienie dynamiki rekrutacji w populacjach ryb. Rekrutacja ryb jest zazwyczaj indeksowana jako liczebność ryb w jednym wieku, ale trudno jest utrzymać wskaźnik rekrutacji oparty na ankietach, szczególnie w przypadku dużych i szybkich zmian w ekosystemie, takich jak historia pstrąga jeziornego w jeziorze Huron. Badanie dr He i Madenjiana podkreśla alternatywne i prawdopodobnie bardziej skuteczne podejście. Jak zauważył dr Madenjian: „Można w pełni wykorzystać roczne gromadzenie danych biologicznych w celu wiarygodnej rekonstrukcji siły klas rocznych”. W opublikowanym badaniu przeprowadzono analizy podłużne i uogólnione zastosowanie regresji krzywej połowu przy użyciu podstawowego, ogólnodostępnego oprogramowania statystycznego, w szczególności pakietu R „nlme”, co wskazuje, że obie metody są dostępne dla biologów i menedżerów zajmujących się rybołówstwem z pierwszej linii bez konieczności stosowania specjalistycznych zasobów. „Obie metody mogą zapewnić wiarygodne szacunki siły roczników” – dodał dr – „chociaż w przypadku ryb, które roczniki przeżyły dwa okresy, w których występowały duże różnice w śmiertelności osobników dorosłych, pierwsza metoda jest dokładniejsza niż druga”.

Odniesienie do czasopisma

He JX, Madenjian CP, „Porównanie wskaźników siły dla klasy rocznej z analizy podłużnej danych dotyczących połowów w wieku z wynikami regresji krzywej połowu: zastosowanie do jeziora Huron Lake Trout”, Fishes, 2025. DOI: https://doi.org/10.3390/fishes10070332

Odniesienie do obrazu

Greg Kennedy, Centrum Nauki USGS Great Lakes, Ann Arbor, MI