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Temporal and spatial variability in elemental composition of otoliths: implications for determining stock identity and connectivity of populations

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Abstract:

Interannual variability in elemental composition of otoliths may confound spatial interpretations. The elemental fingerprints of otoliths of juvenile fish were determined for fish collected from 12 to 15 estuaries in each of three consecutive recruitment years to determine temporal variation in otolith chemistry for each estuary. It was also examined whether there is overlap in elemental fingerprints of fish collected in different years and from different estuaries that may confound subsequent spatial comparisons. Significant differences in otolith chemistry were found among years for individual elements (lithium, manganese, strontium, and barium) and for multi-element fingerprints. Some estuaries showed large variation in multi-element fingerprints among years, whereas others showed little variation among years. There was some overlap of elemental fingerprints of different estuaries, but these were not always for fish collected in the same year. The significant spatial and temporal variation in elemental fingerprints meant that it was possible to confound spatial differences with temporal differences. Therefore, if the natal estuary of the adults is to be determined, a library of elemental fingerprints needs to be built up over time for each estuary rather than a single year-class of juveniles being used as the elemental fingerprint for a number of year-classes of adults.

La variation d'une année à l'autre de la composition en éléments chimiques des otolithes peut fausser les interprétations spatiales qu'on peut en tirer. Les empreintes d'éléments chimiques des otolithes ont été déterminées chez de jeunes poissons récoltés dans 12–15 estuaires dans chacune de trois classes de recrutement consécutives dans le but de décrire la variation temporelle de la chimie des otolithes dans chaque estuaire; il s'agissait aussi de vérifier l'existence possible de chevauchement dans les empreintes chimiques des poissons récoltés en différentes années et dans différents estuaires, ce qui pourrait fausser les comparaisons spatiales subséquentes. Il existe des différences significatives dans la chimie des otolithes d'une année à l'autre en ce qui a trait aux empreintes basées sur un (lithium, manganèse, strontium et baryum) ou plusieurs éléments. Dans quelques estuaires, il y a d'importantes variations annuelles dans les empreintes basées sur plusieurs éléments, mais dans d'autres, les variations sont faibles. Il y a du chevauchement entre les empreintes chimiques des différents estuaires, mais ce n'est pas toujours chez des poissons récoltés la même année. Les variations spatiale et temporelle significatives des empreintes chimiques font qu'il est possible de confondre les différences spatiales et les différences temporelles. En conséquence, pour arriver à identifier l'estuaire d'origine d'adultes, il est nécessaire de bâtir au cours des ans une banque d'empreintes chimiques pour chaque estuaire, plutôt que de se fier aux empreintes d'une seule classe de juvéniles pour reconnaître les adultes de plusieurs classes d'âge.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2002

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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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