Disentangling bottom-up and top-down effects on survival during early ocean residence in a population of Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha

Abstract

Abstract: We evaluated the relative importance of "bottom-up" (production-limited) and "top-down" (predator-mediated) processes during early marine residence in a population of Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) from the upper Columbia River, USA. We examined length, mass, and condition index of age-0 juveniles collected in the ocean during June and September across 11 years in relation to conditions in the river, estuary, and coastal ocean and to future adult returns. Characteristics of juveniles in September, but not June, were related to adult returns. During years when coastal waters were relatively cool and productive, juveniles captured in September displayed relatively low condition and reduced otolith growth compared with years when coastal waters were relatively warm and unproductive; this contrast indicates that top-down effects such as selective mortality or competition are important during early marine residence. Key physical (river plume volume during emigration) and biological (condition) variables and their interaction accounted for >95% of the variation in adult returns. Future research should focus on evaluating predators and competitors and understanding how river plume structure influences survival. Résumé : Nous avons évalué l'importance relative des processus ascendants (limités par la production) et descendants (modulés par les prédateurs) au début du séjour en mer dans une population de saumons quinnat (Oncorhynchus tshawytscha) du cours supérieur du fleuve Columbia (États-Unis). Nous avons examiné la longueur, la masse et l'indice d'embonpoint de juvéniles de 0 an prélevés en océan durant les mois de juin et septembre pendant 11 ans, par rapport aux conditions dans le fleuve, l'estuaire et le littoral océanique, ainsi qu'aux retours d'adultes subséquents. Les caractéristiques des juvéniles en septembre, mais non en juin, étaient reliées aux retours d'adultes. Durant les années où les eaux côtières étaient relativement froides et productives, les juvéniles capturés en septembre présentaient des indices d'embonpoint et des taux de croissance des otolites relativement faibles par rapport à ceux des juvéniles capturés durant des années d'eaux côtières relativement chaudes et non productives. Ces différences indiquent que des effets descendants tels qu'une mortalité sélective ou la concurrence sont importants au début du séjour en mer. Des variables physiques (volume du panache fluvial durant l'émigration) et biologiques (embonpoint) clés et leur interaction expliquaient >95 % de la variabilité des retours d'adultes. Les travaux de recherche futurs devraient se pencher sur l'évaluation des prédateurs et des concurrents et la compréhension de l'influence de la structure du panache fluvial sur la survie. [Traduit par la Rédaction

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