Hierarchical interpretation of nonlinear relationships linking yellowfin tuna (Thunnus albacares) distribution to the environment in the Atlantic Ocean

Using generalized additive models, we show evidence for nonlinear relationships between various hydrologi- cal factors and age-structured catch per unit effort of Atlantic yellowfin tuna ( Thunnus albacares) for two fishing fleets. Catchability effects are distinguished from tuna environmental preference effects in the catch per unit effort variability. With respect to catchability, an important nonlinear effect of local fishing effort is highlighted for each fleet. It is inter - preted as resulting from a local overfishing phenomenon of adult yellowfin tuna and from vessel fishing tactics (coop - eration/spying). The environmental preferences obtained facilitate the interpretation of the hierarchical spatial distribution and age-dependent movements of the yellowfin population. We show that, on a large spatiotemporal scale (the whole ocean), low salinity is a good predictor of yellowfin habitat. Juveniles are mainly distributed in low-salinity waters (<0.035 kg·kg -1 ) when adults extend their range to waters of 0.036 kg·kg -1 . On a mesoscale, adult population annual reproductive transatlantic displacements are probably driven by temperature and salinity gradients to warm and low-salinity locations that are favorable for juveniles. North-south seasonal movements of the population are clearly re- lated to warmwater seasonal oscillations. On a small scale, ocean thermic stability and gradients of sea surface temper- ature are important physical factors determining yellowfin concentration. Resume : On met en evidence, a l'aide de modeles additifs generalises, les relations non lineaires existant entre diffe- rents facteurs hydrologiques et les captures par unite d'effort en thons albacore ( Thunnus albacares) de deux flottilles de peche dans l'Atlantique. L'analyse est structuree en âges. On identifie les effets qui relevent de la capturabilite et ceux qui relevent des preferences environnementales des thons. En ce qui concerne la capturabilite, un effet non li- neaire important de l'effort de peche local sur les rendements est mis en evidence pour chacune des flottilles. Il est in- terprete comme resultant, d'une part d'un phenomene de surexploitation locale des albacores adultes et, d'autre part, des tactiques de peche des navires (cooperation/espionnage). Les preferences environnementales des thons obtenues per- mettent d'interpreter hierarchiquement la repartition spatiale et les mouvements de la population d'albacores selon l'âge des animaux. On montre qu'a grande echelle spatio-temporelle (tout l'ocean), les faibles salinites sont un bon marqueur de l'habitat des albacores. Les juveniles sont repartis principalement dans les eaux peu salees (<0,035 kg·kg -1 ) alors que les adultes etendent leur aire de repartition jusqu'a des eaux de 0,036 kg·kg -1 . Aux meso-echelles, les deplace- ments reproductifs transatlantiques annuels semblent diriges le long des gradients de temperature et de salinite vers les eaux chaudes et dessalees favorables aux juveniles. Les mouvements saisonniers nord-sud de la population sont claire- ment lies aux oscillations saisonnieres des eaux chaudes. A echelle fine, la stabilite thermique de l'ocean et l'existence de gradients thermiques de surface sont des facteurs physiques importants de la concentration des albacores.