Nutrient export from freshwater ecosystems by anadromous sockeye salmon (Oncorhynchus nerka)

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Anadromous and semelparous salmon transport nutrients from the ocean to fresh waters when they return to spawn and die, a process inspiring a large body of research on the role of salmon-derived nutrients in coastal ecosystems. However, salmon also transport nutrients out of fresh waters when they migrate to the ocean as smolts. Using a total of 76 years of age-specific smolt-migration and adult-escapement data, we calculated the amounts of nitrogen and phosphorus that sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) imported and exported from four major systems in Bristol Bay, Alaska. Smolts removed an average of 16% of the phosphorus and 12% of the nitrogen that their parents transported into fresh waters. The percentage of parental nutrients that smolts exported varied through time and among sites, ranging from 1% to 65% of the phosphorus and from less than 1% to 47% of the nitrogen. In systems where smolts were larger, they exported a higher percentage of nutrients. Depending on the strength of density-dependence, smolts could theoretically export more nutrients than their parents import to freshwater ecosystems at low spawning densities. Ignoring nutrient export by outgoing smolts will consistently lead to overestimation of nutrient import by Pacific salmon to freshwater ecosystems.

Les saumons anadromes et sémelpares transportent des nutriments de l'océan vers les eaux douces lorsqu'ils retournent pour frayer et mourir; c'est un phénomène qui a suscité un nombre important de recherches sur le rôle des nutriments provenant des saumons dans les écosystèmes côtiers. Cependant, les saumons exportent aussi des nutriments lorsque les saumoneaux émigrent vers l'océan. Des données réparties sur 76 années sur la migration des saumoneaux en fonction de l'âge et sur l'échappement des adultes nous ont servi à calculer les quantités d'azote et de phosphore que les saumons rouges (Oncorhynchus nerka) importent et exportent dans quatre systèmes hydrographiques majeurs dans la baie de Bristol, Alaska. Les saumoneaux retirent en moyenne 16 % du phosphore et 12 % de l'azote que leurs parents ont apportés dans les eaux douces. Les pourcentages des nutriments parentaux que les saumoneaux exportent varient dans le temps et d'un site à un autre, allant de 1 % à 65 % du phosphore et de moins de 1 % à 47 % de l'azote. Les saumoneaux exportent un pourcentage plus grand de nutriments dans les systèmes qui ont des saumoneaux de plus grande taille. Selon l'intensité de la dépendance de la densité, les saumoneaux pourraient en théorie exporter plus de nutriments que leurs parents en importent dans les écosystèmes d'eau douce lorsque les densités de reproducteurs sont faibles. Si l'on néglige de considérer l'exportation par les saumoneaux qui émigrent, on surestime systématiquement l'importation de nutriments vers les eaux douces par les saumons du Pacifique.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2004

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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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