Viability of Sacramento River Winter‐Run Chinook Salmon

Abstract

The winter run of chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) on the Sacramento River in California (U.S.A.) was the first Pacific salmon stock to be listed under the U.S. Endangered Species Act. We describe some of the characteristics of Pacific salmon populations that require special consideration in viability analysis during development of a model specific to the Sacramento River winter run of chinook salmon. Their anadromous, semelparous life history leads to a special definition of quasi‐extinction. Random variability occurs primarily in spawning or early life and is reflected in the “cohort replacement rate,” the number of future spawners produced by each spawner, a measure consistent with the common practice of characterizing salmon population dynamics in terms of stock‐recruitment relationships. We determine the distribution of cohort replacement rates from spawning abundance data and life‐history information. We then show through simulations that replacing this distribution with a lognormal distribution with the same mean and variance has a negligible effect on extinction rates, but that approximating an indeterminate semelparous life history using a determinate semelparous life history leads to inaccurate estimates of extinction rate. We derive delisting criteria that directly assess the effects of habitat improvement by explicitly including population growth rate (geometric mean cohort replacement rate ≥1.0) in addition to abundance (≥10,000 female spawners). These delisting criteria allow for the uncertainty due to limited accuracy in measuring spawner abundance and the finite number of samples used to estimate population growth rate (estimates must be based on at least 13 years of data, assuming spawner abundance is measured with less than 25% error). Because the probability of extinction will generally be very sensitive to the uncertainty involved in meeting delisting criteria, we recommend that similar uncertainty be accounted for in future recovery criteria for all endangered species.Viabilidad del Salmón Chinook Durante la Corrida Invernal en el Río SacramentoLa corrida invernal del salmón Chinook (Oncorhynchus tshawytscha) en Río Sacramento en California (E.U.A.) fue la primera población de salmón del pacífico que se incluyó en el Acta de Especies En Peligro de los Estados Unidos. Describimos algunas características de las poblaciones de salmón del Pacifico que requieren ser consideradas en el análisis de viabilidad al desarrollar un modelo específico para la corrida invernal del salmón Chinook en el Río Sacramento. Su historia de vida anádroma, semélpara conduce a una definición especial de la cuasi‐extinción. Principalmente durante el desove o en las primeras etapas de la vida ocurre variabilidad aleatoria que se refleja en la “tasa de reemplazo de cohorte,” el número de reproductores producidos por cada reproductor, que es un medida consistente con la práctica común de caracterizar a la dinámica de las poblaciones de salmón en términos de las relaciones de reclutamiento. Determinamos la distribución de tasas de reemplazo de cohortes a partir de datos de abundancia de reproductores e información de la historia de vida. Mediante simulaciones posteriormente mostramos que el cambio de esta distribución por una distribución logarítmica con la misma media y varianza tiene un efecto no significativo sobre las tasas de extinción, pero que la aproximación a una historia de vida semélpara indeterminada mediante una historia de vida semélpara determinada conduce a estimaciones inexactas de la tasa de extinción. Derivamos criterios para retirar de la lista de especies en peligro que directament evalúan los efectos del mejoramiento del hábitat al explícitamente incluir la tasa de crecimiento poblacional (media geométrica de las tasa de reemplazo de cohorte ≥ 1.0) además de la abundancia (≥10,000 hembras reproductoras). Estos criterios permiten la incertidumbre debido a la limitada precisión para medir la abundancia de reproductores y al número finito de muestras utilizadas para estimar la tasa de crecimiento (las estimaciones deben basarse en datos de por lo menos 13 años, suponiendo que la abundancia de reproductores se mide con <25% de error). Debido a que la probabilidad de extinción generalmente será muy sensible a la incertidumbre presente al cumplir con los criterios para retirar de la lista de especies en peligro, recomendamos que se debe considerar la incertidumbre similar para los criterios de recuperación futura de todas las especies en peligro de extinción.