Analysis of horse mackerel, blue whiting, and hake catch data from Portuguese surveys (1989–1999) using an integrated GLM approach

Analyse des captures de chinchard, merlan bleu et merlu à partir des données de campagnes de pêche portugaises (1989–1999) au moyen d'une approche GLM intégrée

¹ DRM, IPIMAR, Portuguese Institute for Fisheries and Sea Research, Av. de Brasília, 1449-006 Lisbon, Portugal
² IO, Faculty of Sciences, Univ. Lisbon, Campo Grande, 1749-016 Lisbon, and MARETEC, Technical Institute, Technical Univ. Lisbon, 1000-201 Lisbon, Portugal
³ DBV, Faculty of Sciences, Univ. Lisbon, Campo Grande, 1749-016 Lisbon, Portugal

Corresponding author: psousa@ipimar.pt

Received: 21 June 2006
Accepted: 10 May 2007

Abstract

Catch rates (kg hour⁻¹) of horse mackerel (Trachurus trachurus), blue whiting (Micromesistius poutassou) and hake (Merluccius merluccius) from a series of 22 groundfish surveys conducted off Portugal between 1989 and 1999 were analysed using integrated logistic and gamma Generalized Linear Models (GLM). This methodology deals with the large amount of zeros in survey data matrices by modelling the probability of catch and the amount of positive catch separately, and then integrating the two sub-models into a single catch rate model of abundance. Among the explanatory variables included in the models, the geographic areas occupied by fish assemblages, i.e., groups of persistent co-occurring species, explained most of the variability observed for horse mackerel and blue whiting, while depth was the most important factor for hake. Because of hake's ubiquity on the Portuguese margin, models for this species were less parsimonious and explained a lower proportion of total variability compared with the other species. The abundance of horse mackerel is much higher in the winter and reduces with depth. Blue whiting and horse mackerel exhibited opposite trends in abundance from 1991 to 1994, with the latter species presenting a higher abundance throughout this period. No clear temporal trends of abundance were detected for hake. The effect of trawling hour in models suggested that horse mackerel and blue whiting exhibit vertical migrations, staying close to the bottom by day, when abundance is higher. The current approach proved to cope well with sparse catch data matrices and brought out novel information on the ecology of fish species in the Portuguese continental margin by successfully integrating environmental information into the analysis of fish abundance.

Résumé

Les taux de capture (kg h⁻¹) de chinchard (Trachurus trachurus), merlan bleu (Micromesistius poutassou) et merlu (Merluccius merluccius) d'une série de 22 campagnes de chalutage de fond conduites au large du Portugal entre 1989 et 1999 sont analysés au moyen de modèles logistiques linéaires généralisés gamma (GLM). Cette méthode fonctionne avec un grand nombre de zéros dans les matrices de données de campagnes en modélisant la probabilité de capture et la somme de captures séparément, puis en intégrant les 2 sous-modèles en un seul modèle de taux de capture et d'abondance. Parmi les variables explicatives incluses dans le modèle, les aires géographiques occupées par les assemblages de poissons, c'est-à-dire les espèces rencontrées ensemble, expliquent plus de la moitié de la variabilité observée pour le chinchard et le merlan bleu, tandis que la profondeur est le facteur le plus important pour le merlu. A cause de l'ubiquité du merlu sur le plateau continental portugais, les modèles pour cette espèce sont moins parcimonieux et expliquent une plus faible proportion de la variabilité totale comparée aux autres espèces. L'abondance du chinchard est beaucoup plus élevée en hiver et diminue avec la profondeur. Le merlan bleu et le chinchard présentent des tendances opposées en abondance, de 1991 à 1994, le chinchard étant plus abondant durant cette période. Aucune tendance claire n'a été détectée pour le merlu. L'effet de l'heure de chalutage, dans les modèles, suggère que le chinchard et le merlan bleu présentent des migrations verticales, restant près du fond durant le jour, lorsque l'abondance est élevée. L'approche courante fonctionne bien avec des matrices de données de capture éparses et apportent une information nouvelle sur l'écologie de ces espèces du plateau continental portugais, en intégrant avec succès des informations environnementales, dans l'analyse des abondances de poissons.