A Bayesian state-space mark-recapture model to estimate exploitation rates in mixed-stock fisheries

A Bayesian state-space mark-recapture model is developed to estimate the exploitation rates of fish stocks caught in mixed-stock fisheries. Expert knowledge and published results on biological parameters, reporting rates of tags and other key parameters, are incorporated into the mark-recapture analysis through elaborations in model struc- ture and the use of informative prior probability distributions for model parameters. Information on related stocks is incorporated through the use of hierarchical structures and parameters that represent differences between the stock in question and related stocks. Fishing mortality rates are modelled using fishing effort data as covariates. A state-space formulation is adopted to account for uncertainties in system dynamics and the observation process. The methodology is applied to wild Atlantic salmon (Salmo salar) stocks from rivers located in the northeastern Baltic Sea that are ex- ploited by a sequence of mixed- and single-stock fisheries. Estimated fishing mortality rates for wild salmon are influ- enced by prior knowledge about tag reporting rates and salmon biology and, to a limited extent, by prior assumptions about exploitation rates. Resume : Nous elaborons un modele bayesien de marquage-recapture de type etat-espace pour estimer le taux d'exploitation des stocks de poissons captures dans des peches commerciales qui recoltent des stocks mixtes. Nous incorporons les connaissances des specialistes et les donnees publiees sur les parametres biologiques, les taux de signalisation des etiquettes et d'autres variables essentielles dans l'analyse de marquage-recapture par des modifications de la structure du modele et l'utilisation de distributions de probabilite a priori informatives pour les parametres du modele. Des renseignements sur les stocks apparentes sont incorpores grâce a l'utilisation de structures hierarchiques et de parametres qui representent les differences entre le stock etudie et les stocks apparentes. Les taux de mortalite due a la peche sont modelises par l'utilisation des donnees d'efforts de peche comme covariables. Nous adoptons une formulation etat-espace afin de tenir compte des incertitudes dans la dynamique du systeme et du processus d'observation. Nous appliquons notre methodologie a des stocks sauvages du saumon atlantique (Salmo salar )d e rivieres situees dans le nord-est de la Baltique qui sont exploites par des peches commerciales qui recoltent successive- ment des stocks mixtes et purs. Les taux estimes de mortalite due a la peche chez les saumons sauvages sont influen- ces par la connaissance prealable des taux de signalisation des etiquettes, de la biologie des saumons et, jusqu'a un certain point, des presuppositions concernant les taux d'exploitation.