Inter-annual and ENSO-associated variability of the Indian Ocean coupled ocean atmosphere system with possible impacts on the yellowfin tuna fisheries

Francis Marsac and Jean-Luc Le Blanc

[french ]

ABSTRACT

This paper addresses the responses of some yellowfin tuna fisheries in a fluctuating environment. On the inter-annual time scale, the major climatic variations are linked to ENSO (El Nino-Southern Oscillation). The authors analyse the impact of the environmental variability and its underlying physical processes in the Indian Ocean on two fisheries (purse seine and longline). A brief study is also conducted in the Eastern Atlantic purse seine fishery. Emphasis is laid on the sea level pressure, wind stress and its effects on the upper ocean dynamics (Ekman pumping). Empirical orthogonal functions (EOF) are used to extract the time and spatial components from the observed climatic anomalies. An Indian Ocean Index (IOI) is defined to describe the climatic variability : this index confirms the expected link with ENSO but can also track non-ENSO local anomalies. ENSO events are detrimental to purse seine CPUE, which is shown in both oceans where the main impact is a decrease in catchability of adult yellowfin due to reduced thermal stratification and increased downwelling. A limited impact could be identified on the abundance, since turbulent mixing associated to ENSO events can potentially affect the cohort strength by a higher than normal larval mortality. Conversely, the longline fishery benefits from the ENSO : the increase in CPUE oftenmatches low IOI situations (enhanced westwards water transport, thermocline deepening and subsequent increase of yellowfin availability in the deeper layers). The usefulness of climatic indicators is emphasised : those could be used to explain remote connections between oceans, follow the development ofmajor anomalies, and therefore predict the potential effects on recruitment and vulnerability of tuna to fishing gears.


RESUME

Cet article porte sur les réponses de quelques pêcheries d'albacore en situation d'environnement variable. A l'échelle inter-annuelle, les fluctuations climatiques majeures sont liées à ENSO (El Nino-Southern Oscillation). Les auteurs analysent l'impact de la variabilité de l'environnement et ses processus physiques sous-jacents dans l'océan Indien sur deux pêcheries (senne et palangre). Une brève étude est également conduite sur la pêcherie à la senne de l'Atlantique Est. L'accent est mis sur la pression au niveau de la mer, la tension de vent et ses effets induits sur la dynamique océanique superficielle (pompage d'Ekman). Les fonctions empiriques orthogonales (EOF) sont utilisées pour extraire les composantes temporelles et spatiales des anomalies observées. Un indice Océan Indien (IOI) est défini pour décrire la variabilité climatique : cet index confirme la relation déjà connue avec ENSO mais s'avère aussi capable de détecter des anomalies locales indépendantes d'ENSO. Les événements ENSO ont des conséquences néfastes sur les PUE des senneurs, fait montré dans les deux océans ou l'impact principal se traduit par une baisse de la capturabilité des albacores adultes en raison d'une stratification thermique faible et d'un épaississement de la couche homogène. Un effet plus limité peut être décelé sur l'abondance, du fait que le mélange accru dû au vent en épisode ENSO est susceptible d'affecter la classe d'âge correspondante par une mortalité larvaire anormalement élevée. A l'inverse, les PUE palangrières tirent parti de l'ENSO : l'accroissement des PUE correspond souvent à de faibles valeurs d'IOI (transport accentué des masses d'eau vers l'ouest, approfondissement de la thermocline et accroissement induit de l'accessibilité des thons dans les couches profondes). L'utilité des indices climatiques est rappelée: ceux-ci peuvent servir à caractériser des téléconnexions entre océans, suivre le développement d'anomalies majeures et par voie de conséquence, aider à la prévision des effets potentiels sur le recrutement et la vulnérabilité des thons vis-à-vis des engins de pêche.