Stable isotope composition of walleye: 15N accumulation with age and area-specific differences in 13C

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Abstract:

Stable nitrogen and carbon isotope ratios were measured for walleye (Stizostedion vitreum) collected across Lake Champlain, Vermont, to determine relationships between isotopic composition and diet, location of capture, length, weight, and age. Variation in 13C values reflected area-specific differences in isotopic composition of organisms collected across the lake. A critical assumption in the application of isotope techniques is that a predictable relationship exists between the diet and isotopic composition of an organism. Our results indicate that isotopic fractionation factors may not be independent of age as has largely been assumed. By combining stable nitrogen and carbon isotope analysis with conventional stomach content analysis, we documented significant age effects in the 15N composition of adult walleye that were not attributable to observed changes in diet. Age accounted for 81% of the variation in 15N values of walleye (ages 2–27, N = 65, 15N range = 15.3–19.2‰), providing evidence supporting 15N accumulation over the life span of walleye. Therefore, the risk of making faulty inferences of trophic position and food web interactions based on 15N values may be increased when age is unknown. Our results indicate that metabolic effects associated with age require greater consideration in applications of stable isotope analysis.

Nous avons mesuré les rapports des isotopes stables d'azote et de carbone chez des Dorés jaunes (Stizostedion vitreum) récoltés d'un bord à l'autre du lac Champlain, au Vermont, pour déterminer les relations entre la composition isotopique, d'une part, et le régime alimentaire, le site de capture, la longueur, la masse et l'âge, d'autre part. Les variations de 13C traduisent les différences spatiales dans la composition isotopique des organismes recueillis le long du transect. L'application des techniques isotopiques suppose nécessairement qu'on puisse prédire la relation qui existe entre le régime alimentaire et la composition isotopique d'un organisme. Nos résultats démontrent que les facteurs de fractionnement des isotopes ne sont peut-être pas indépendants de l'âge, comme on le suppose généralement. La combinaison d'analyses des isotopes stables d'azote et de carbone et d'analyses conventionnelles des contenus stomacaux tend à démontrer l'existence d'effets significatifs reliés à l'âge sur la composition du 15N chez les dorés adultes, effets qui ne s'expliquent pas par des changements perceptibles dans le régime alimentaire. L'âge explique 81% de la variation des valeurs de 15N chez les dorés (âges = 2–27; N = 65; étendue des 15N = 15,3–19,2‰), ce qui laisse croire qu'il y a accumulation de 15N tout au cours de la vie du doré. En conséquence, le risque d'estimer faussement la position trophique et les interactions du réseau alimentaire basées sur les valeurs de 15N augmente sans doute lorsque l'âge est inconnu. Les effets métaboliques associés à l'âge doivent donc être considérés avec plus de soin lors d'analyses des isotopes stables.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2001

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