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A new perspective on the importance of marine-derived nutrients to threatened stocks of Pacific salmon (Oncorhynchus spp.)

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Abstract:

Considerable research has highlighted the important role of anadromous salmon in importing marine-derived nutrients to freshwater and riparian ecosystems. These subsidies are thought to support diverse food webs and increase the growth and survival of juvenile salmon during their freshwater residency. Quite recently, however, salmon smolts have been identified as important exporters of nutrients from freshwater ecosystems. Using a mass-balance approach, we examined the phosphorus-transport dynamics by spring/summer Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) in the Snake River basin and estimated that net phosphorus transport into the basin over the past 40 years was <2% of historical levels. Furthermore, a nonlinear relationship existed between nutrient import by adults and subsequent export by smolts, such that smolts exported proportionally more phosphorus as spawner abundance decreased. In 12% of years, smolts exported more than adults imported, resulting in a net loss of phosphorus from the ecosystem. This loss of marine subsidies may have caused a state shift in the productivity of the freshwater ecosystem, resulting in strong density-dependent survival observed in juvenile salmon. These results suggest that conserving this threatened stock of salmon requires the need to explicitly address the important role of marine-derived nutrients and energy in sustaining salmon populations.

De nombreux travaux ont démontré le rôle significatif des saumons anadromes dans le transport des nutriments d'origine marine vers les écosystèmes d'eau douce et les écosystèmes de rivage. On croit que ces apports alimentent divers réseaux trophiques et favorisent la croissance et la survie des jeunes saumons durant leur séjour en eau douce. Tout à fait récemment, cependant, il a été démontré que les saumoneaux exportent d'importantes quantités de nutriments hors des écosystèmes d'eau douce. L'établissement de bilans massiques nous a permis d'étudier la dynamique du transport du phosphore par les saumons quinnat (Oncorhynchus tshawytscha) de printemps et d'été dans le bassin versant de la rivière Snake; le transport net de phosphore vers le bassin au cours des 40 dernières années est <2 % des quantités du passé. De plus, il existe une relation non linéaire entre l'importation des nutriments par les adultes et l'exportation subséquente par les saumoneaux : les saumoneaux exportent en proportion plus de phosphore à mesure que l'abondance des reproducteurs diminue. Dans 12 % des années, les saumoneaux exportent plus que les adultes n'importent, ce qui entraîne une perte nette de phosphore dans l'écosystème. Cette perte des apports marins peut avoir causé une modification du niveau de productivité de l'écosystème d'eau douce, ce qui explique que la survie observée chez les jeunes saumons est fortement reliée à la densité. Nos résultats indiquent qu'il faut tenir compte de façon particulière du rôle significatif des nutriments et de l'énergie d'origine marine dans le maintien des populations de saumons, si l'on veut conserver ce stock menacé de saumons.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Rapid Communication

Publication date: May 1, 2005

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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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