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Horizontal and vertical distribution patterns, retention rates, and population dynamics of zooplankton on Western Bank, Scotian Shelf

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Abstract:

We assess the importance of retention rates and local production to the concentration of zooplankton on Western Bank, Scotian Shelf, during September and October 1998. We do so using (i) particle retention rates derived from an array of 25 current meters and inferences from hydrographic structure; (ii) observations on the horizontal and vertical distribution of zooplankton and ichthyoplankton; and (iii) a simple projection-matrix model of the population dynamics of two copepod species, Centropages typicus and Pseudocalanus spp. Zooplankton biomass and adult stages of copepods were more abundant in surface waters on the bank (p < 0.05) at broad (25 km) spatial scales. Zooplankton was correlated with ichthyoplankton abundance at this scale (r > 0.5, p < 0.001), a result of local production of both zooplankton and fish on the bank. The time-dependent anticyclonic circulation around Western Bank was variable, and particle retention rates were 18 and 33% for 20 days at 12.5 and 28.5 m, respectively. The population model showed that both C. typicus and Pseudocalanus spp. are capable of increasing their population size despite advective loss and mortality rates approaching 10%·day-1. We conclude that local production exceeding advective loss rates can explain the high concentrations of zooplankton on Western Bank.

Nous avons évalué l'importance des taux de rétention et de la production locale pour expliquer les concentrations de zooplancton sur le banc occidental de la plate-forme néo-écossaise en septembre et en octobre 1998 au moyen (i) des taux de rétention des particules calculés d'après les données fournies par un réseau de 25 courantomètres et les inférences tirées de la structure hydrographique, (ii) des observations de la distribution horizontale et verticale du zooplancton et de l'ichtyoplancton et (iii) un modèle simple de matrice de projection de la dynamique de population de deux copépodes, Centropages typicus et Pseudocalanus spp. La biomasse du zooplancton et la densité des stades adultes des copépodes sont plus importantes dans les eaux superficielles sur le banc (p < 0,05) aux échelles spatiales larges (25 km). À cette échelle, il y a une corrélation (r > 0,5, p < 0,001) entre le zooplancton et l'abondance de l'ichtyo plancton, le résultat à la fois de la production de zooplancton et de celle de poissons sur le banc. La circulation anticyclonique reliée au temps autour du banc occidental est variable et les taux de rétention des particules sont respectivement de 18 et de 33 % après 20 jours à 12,5 et 28,5 m, respectivement. Le modèle démographique démontre que la taille des populations tant de C. typicus que de Pseudocalanus spp. peut s'accroître malgré des pertes par advection et des taux de mortalité qui atteignent presque 10 % par jour. En conclusion, la production locale qui dépasse les taux de pertes par advection peut expliquer les fortes concentrations de zooplancton sur le banc occidental.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2003

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nrc/cjfas/2003/00000060/00000010/art00005
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