Acoustic detection of the spatial and temporal distribution of fish shoals in the Bay of Biscay

Other titles Détection acoustique de la distribution spatio-temporelle des bancs de poissons observés dans le golfe de Gascogne
Type Article
Date 1993-07
Language English
Author(s) Scalabrin CarlaORCID1, Masse Jacques2
Affiliation(s) 1 : IFREMER, Ctr Brest, Lab Technol Peche, DITI GO, F-29280 Plouzane, France.
2 : IFREMER, Ctr Nantes, Lab Ecol Halieut, DRV RH, F-44037 Nantes 01, France.
Source Aquatic Living Resources (0990-7440) (Edp Sciences S A), 1993-07 , Vol. 6 , N. 3 , P. 269-283
DOI 10.1051/alr:1993027
WOS© Times Cited 71
French abstract Des données acoustiques ont été utilisées pour étudier la variabilité spatio-temporelle du comportement des bancs de poissons dans le golfe de Gascogne. Pour mesurer cette variabilité, les données collectées pendant deux campagnes annuelles ont été traitées à l'aide du logiciel MOVIES-B. Ce logiciel est capable de calculer des descripteurs morphologiques, énergétiques et de distribution spatio-temporelle des signaux acoustiques retro-diffusés par les bancs de poissons. Les deux campagnes, DAAG 90 et DAAG 91, présentent des caractéristiques appropriées pour ce type d'analyse. Leur objectif était d'obtenir des indices relatifs d'abondance pour la biomasse de l'anchois (Engraulis encrasicolus) dans le golfe de Gascogne. Le travail de prospection a été réalisé dans la même zone (sud du golfe de Gascogne), pendant la même période de l'année (avril) avec un an d'intervalle (1990 et 1991), en utilisant le même équipement (navire, système acoustique et engin de pêche) dans un environnement multispécifique. Les distributions de fréquence de chaque descripteur ont servi pour la description des détections acoustiques des bancs de poissons. L'analyse des distributions de fréquence des descripteurs spatio-temporels (année, heure de la journée et sonde) a permis la construction des variables discrètes qui définissent des nouveaux sous-ensembles de détections. Les sous-ensembles sont décrits par les variables continues. Une analyse en composantes principales, réalisée sur les données, a permis de décrire la structure multidimensionnelle sous-jacente et de dégager des modèles de comportement. Les descripteurs de taille et les descripteurs de l'irrégularité du contour des détections de bancs sont positivement corrélés entre eux, mais non-corrélés avec la position du banc dans la colonne d'eau, ni avec le degré de structure interne du banc. Une importante variabilité de la taille des bancs de poissons a été observée entre les deux années. Les détections acoustiques des bancs sont sensiblement différentes parmi les trois zones bathymétriques dans la même région, caractéristique qui se maintient d'une année sur l'autre. La variabilité spatiale est liée à la distribution des espèces en fonction de la bathymétrie. Malgré l'impossibilité d'expliquer la variabilité de la taille des bancs entre ces deux campagnes, identifier les causes de cette variabilité sera nécessaire pour améliorer la qualité de la caractérisation des bancs de poissons. Pour étudier la variabilité spatiale ou temporelle de la taille et du comportement des bancs de poissons, une meilleure connaissance des conditions océanographiques, du niveau de productivité et de la disponibilité de nourriture, de la pression des prédateurs et une complète identification de l'espèce de poissons qui forment le banc serait nécessaire.
Keyword(s) fish shoal, fisheries acoustics, Bay of Biscay, pelagic fish
Abstract Echo sounder data were used to investigate the spatio-temporal variability of shoal behaviour in the Bay of Biscay. Data collected from annual surveys were processed using MOVIES-B software in order to mcasure this variability. The software was designed to measure morphological, energetic and space-time distribution descriptors from the acoustic signal received from fish shoals. Two surveys, DAAG 90 and DAAG 91, provided the appropriate characteristics for such an analysis. The survey's objective was to obtain relative abundance indices for the anchovy (Engraulis encrasicolus) biomass in the Bay of Biscay. The surveys were carried out in the same area (southern Bay of Biscay), at the same period (April) within one year interval (1990 and 1991), using the same equipment (vessel, acoustic system, fishing gear) in a multispecies environment. Frequency distributions for every descriptor were obtained and used to describe the acoustic detection of fish shoals. The analysis of frequency distributions of space-time descriptors (year, day-hour and bottom depth) allowed the construction of derived discrete variables, which defined new subsets of detections. The subsets were then described by the continuous variables. A principal components analysis was used to describe the multidimensional data structure and to describe behaviour patterns. The size and external outline unevenness are correlated groups of shoal descriptors, but are independent of the water column shoal position and the degree of internal shoal structure. An important feature is shoal size variability between years. Significant differences in shoal characteristics were found between bathymetric zones of the same region and the pattern was similar between years. This spatial wariability is related to the distribution of different species between bathymetric zones. Although it was not possible to explain size variability between years, this will be necessary to improve shoal characterization. More knowledge about oceanographic conditions, the productivity level and availability of food, predator pressure and accurate identification of shoal speeies is required, in order to study the spatial or temporal variability in size and behaviour of shoals.
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