Site fidelity of slimy sculpin (Cottus cognatus): insights from stable carbon and nitrogen analysis

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Abstract:

Concerns regarding sentinel species for assessing environmental impacts include residency, abundance, and suitability for measuring responses, if effects are to be attributable to local conditions. Stable isotope analysis was used as a tool to investigate site fidelity of slimy sculpin (Cottus cognatus) to establish residency and exposure for the sculpin. We predicted that sculpin collected from sites adjacent to agricultural activity would show higher 15N values than those collected from sites in forested areas because of isotopic enrichment by fertilizers in the former. The predominant use of chemical fertilizer applications in the region, however, resulted in no specific enrichment of 15N in sculpin collected in the agricultural region. However, there was an incremental enrichment in the fish muscle tissue of approximately 5‰ in 13C values in a downstream direction, irrespective of surrounding land use. As a result, the dual-isotope comparison was successful at demonstrating site-specific isotopic signatures across sites for 30 km of the river system. The site-specific signatures suggest that slimy sculpin are not moving considerable distances among sites and are incorporating their isotopic signatures over a narrow spatial scale. The results support the use of the slimy sculpin as a sentinel species for investigating site-specific environmental impacts.

Les préoccupations associées à l'utilisation des espèces sentinelles pour l'évaluation des impacts environnementaux incluent leur résidence dans le milieu, leur abondance et leur aptitude pour la mesure des réactions, si l'on veut attribuer les effets aux conditions locales. Une analyse des isotopes stables nous a servi à évaluer la fidélité au site de chabots visqueux (Cottus cognatus) afin de déterminer la résidence et l'exposition de ce poisson. Nous avons prédit que des chabots récoltés dans des sites adjacents à des activités agricoles devraient avoir des valeurs de 15N plus élevées que d'autres provenant de sites forestiers, à cause de l'enrichissement en isotopes provoqué par les engrais. Cependant, l'utilisation généralisée d'engrais chimiques dans la région n'a pas causé d'enrichissement spécifique de 15N chez les chabots récoltés dans la zone agricole. Il y a toutefois un enrichissement progressif de 13C de l'ordre de 5 ‰ dans le tissu musculaire des poissons vers l'aval, quelle que soit l'utilisation des terres adjacentes. En conséquence, la comparaison à l'aide des deux isotopes réussit à révéler des signatures isotopiques spécifiques pour des sites répartis sur 30 km du système hydrographique. Ces signatures spécifiques au site laissent croire que les chabots visqueux ne se déplacent pas sur de grandes distances d'un site à l'autre et qu'ils obtiennent leurs signatures isotopiques sur une échelle spatiale restreinte. Ces résultats viennent appuyer le choix du chabot visqueux comme espèce sentinelle pour l'évaluation d'impacts environnementaux spécifiques à un site.[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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