Consequences of potential density-dependent mechanisms on recovery of ocean-type chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha)

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Abstract:

Restoring salmon populations depends on our ability to predict the consequences of improving aquatic habitats used by salmon. Using a Leslie matrix model for chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) that specifies transitions among spawning nests (redds), streams, tidal deltas, nearshore habitats, and the ocean, we compared the relative importance of different habitats under three density-dependent scenarios: juvenile density independence, density-dependent mortality within streams, delta, and nearshore, and density-dependent migration among streams, delta, and nearshore. Each scenario assumed density dependence during spawning. We examined how these scenarios influenced priorities for habitat restoration using a set of hypothetical watersheds whose habitat areas could be systematically varied, as well as the Duwamish and Skagit rivers. In all watersheds, the three scenarios shared high sensitivity to changes in in nearshore and ocean mortality and produced similar responses to changes in other parameters controlling mortality (i.e., habitat quality). However, the three scenarios exhibited striking variation in population response to changes in habitat area (i.e., capacity). These findings indicate that nearshore habitat relationships may play significant roles for salmon populations and that the relative importance of restoring habitat area will depend on the mechanism of density dependence influencing salmon stocks.

La restauration des populations de saumons est conditionnée par la possibilité de prédire les conséquences de l'amélioration des habitats aquatiques utilisés par les saumons. Un modèle comportant une matrice de Leslie qui quantifie les transitions entre les nids de fraye, les cours d'eau, les deltas de marée, les habitats côtiers et l'océan chez le saumon quinnat (Oncorhynchus tshawytscha) nous a permis de comparer l'importance relative de différents habitats selon trois scénarios de densité-dépendance : indépendance de la densité chez les jeunes, mortalité dépendante de la densité dans les cours d'eau, le delta et la côte et migration dépendante de la densité entre le cours d'eau, le delta et la côte. Tous les scénarios présupposent une dépendance de la densité durant la fraye. Nous avons examiné comment ces scénarios influencent les priorités de restauration des habitats en utilisant une série de bassins versants hypothétiques dont les surfaces d'habitats pouvaient être modifiées systématiquement, d'une part, et les rivières Duwamish et Skagit, d'autre part. Dans tous les bassins versants, les trois scénarios ont une forte sensibilité aux changements de mortalité sur la côte et dans l'océan et ils génèrent des réponses semblables aux changements des autres variables (i.e., la qualité de l'habitat) qui contrôlent la mortalité. Toutefois, les trois scénarios génèrent de remarquables variations dans les réactions de la population aux changements de surface (i.e., la capacité) des habitats. Ces résultats indiquent que les interactions au niveau de l'habitat côtier jouent un rôle significatif chez les populations de saumons. De plus, l'importance relative de la restauration des surfaces d'habitat dépendra des mécanismes de densité-dépendance qui influencent les stocks de saumons.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2004

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