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Life cycle of Calanus finmarchicus in the lower St. Lawrence Estuary: the imprint of circulation and late timing of the spring phytoplankton bloom

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The life cycle of Calanus finmarchicus in the lower St. Lawrence estuary is described based on observations of female egg production rate, population stage abundance, and chlorophyll a biomass collected over 7 years (1991–1997) at a centrally located monitoring station. The mean seasonal pattern shows maximum abundance of females in May, but peak population egg production rate and naupliar (N3–N6) abundance occur in early July just after onset of the late spring – early summer phytoplankton bloom. The population stage structure is characterized by low summer abundance of early copepodite stages C1–C3 and high stage C5 abundance in autumn. Between 1994 and 1997, there was important interannual variation in both timing (up to 1 month) and amplitude (five- to eight-fold) of population reproduction. Patterns of seasonal increase of C5 abundance in autumn suggest interannual variations of both timing and magnitude of deep upstream advection of this overwintering stage. Thus, the main features of C. finmarchicus population dynamics in the central lower St. Lawrence Estuary are (i) late reproduction resulting from food limitation prior to the onset of the summer phytoplankton bloom, (ii) probable export of early developmental stages during summer, and (iii) advection into the central lower St. Lawrence Estuary of overwintering stage C5 in autumn from downstream regions. These results support the hypothesis that circulation, mainly driven by discharge from the St. Lawrence River and its tributaries, is a key factor governing population dynamics of C. finmarchicus in this region.

Le cycle de vie de Calanus finmarchicus dans l'estuaire maritime du Saint-Laurent est décrit en utilisant des mesures du taux de production d'oeufs des femelles, d'abondance des différents stades de développement et de la biomasse phytoplanctonique (chlorophylle a) effectuées durant une période de 7 ans (1991 à 1997) à une station de monitorage située dans la partie centrale de la région. Le patron saisonnier moyen est caractérisé par un maximum d'abondance des femelles en mai, mais un pic de reproduction de la population et de l'abondance de nauplii (N3–N6) au début juillet après l'amorce de la floraison du phytoplancton. La population montre une faible abondance des jeunes stades copépodites C1–C3 en été et une abondance élevée du stade C5 à l'automne. Nous observons d'importantes variations interannuelles du moment (jusqu'à 1 mois) et de l'amplitude (cinq à huit fois) de la reproduction de la population. Les patrons annuels d'abondance des C5 suggèrent des variations interannuelles du moment et de l'importance de l'advection en profondeur vers l'amont de ce stade d'hivernation à l'automne. Les caractéristiques principales de la dynamique de population de C. finmarchicus dans l'estuaire maritime du Saint-Laurent sont (i) une reproduction tardive induite par une limitation de la nourriture avant le début de la floraison estivale du phytoplancton, (ii) une exportation probable des jeunes stades de développement durant l'été et (iii) une advection en profondeur vers l'amont des C5 en hivernation à partir de régions en aval en automne. Ces résutltats supportent l'hypothèse que la circulation, principalement controlée par la décharge du fleuve Saint-Laurent et de ses tributaires, est un facteur clé du contrôle de la dynamique de population de C. finmarchicus dans la région.

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-04-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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