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Isotopic turnover in aquatic predators: quantifying the exploitation of migratory prey

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In the tidal freshwaters of Virginia, U.S.A., the blue catfish (Ictalurus furcatus), an introduced piscivore, derives a significant proportion of its nutrition from spawning anadromous fish (genus Alosa, including blueback herring (A. aestivalis), American shad (A. sapidissima), and alewife (A. pseudoharengus)). Because the Alosa are not continually available to I. furcatus, there is an isotopic turnover, defined as change in isotope composition due to growth and metabolic tissue replacement, in I. furcatus tissues associated with the diet switch from freshwater to anadromous fishes. However, isotopic turnover rates for ictalurid fish are unknown. This study determined the maximum isotopic turnover rate of channel catfish (Ictalurus punctatus) tissues and compared this maximum rate with that of I. furcatus captured in the field over the 3-month Alosa spawning run. Maximum turnover rates for 13C were 0.014 and 0.017‰ per day in muscle and blood. For 34S, rates were 0.017 and 0.020‰ per day in muscle and blood, respectively. Isotopic turnover of muscle carbon reflected growth rate, but sulfur did not match growth as well. Ictalurus furcatus captured in the field showed no enrichment during the Alosa spawning run owing to slow turnover and variable diet. In aquatic ecosystems that have migrating prey, exploitation by predators may be underestimated using isotopes because of slow tissue turnover.

Dans les eaux douces intertidales de la Virginie, aux États-Unis, Ictalurus furcatus, un poisson piscivore introduit, retire une proportion significative de son alimentation des poissons anadromes du genre Alosa, dont le l'Alose d'été (A. aestivalis), l'Alose savoureuse (A. sapidissima) et le Gaspareau (A. pseudoharengus), qui viennent y frayer. Parce que les Alosa ne sont pas toujours disponibles à I. furcatus, il se produit un virement isotopique dans les tissus de la barbue, c'est à dire un changement dans la composition isotopique reliée à la croissance et au renouvellement métabolique des tissus consécutif à un remplacement dans le régime des poissons d'eau douce par des poissons anadromes. Cependant, les taux de renouvellements isotopiques chez les poissons ictaluridés sont inconnus. Noua avons déterminé le taux maximal de renouvellement isotopique dans les tissus de la Barbue de rivière (Ictalurus punctatus) et l'avons comparé avec le taux maximum observé chez les I. furcatus capturés en nature durant les 3 mois de la montaison de reproduction des Alosa. Les taux maximaux de renouvellement du 13C sont respectivement de 0,014 et de 0,017‰ par jour dans le muscle et dans le sang, alors que les taux maximaux de 34S sont respectivement de 0,017 et de 0,020‰ par jour dans les mêmes tissus. Le taux de renouvellement isotopique du carbone musculaire reflète le taux de croissance, mais celui du soufre ne suit pas la croissance d'aussi près. Les I. furcatus capturés en nature ne font preuve d'aucun enrichissement durant la montaison des Alosa à cause du faible taux de renouvellement et du régime alimentaire variable. Dans les écosystèmes aquatiques où il y a des proies migratrices, l'utilisation des isotopes peut sous-estimer l'exploitation par les prédateurs à cause du faible taux de renouvellement des tissus.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2001

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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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