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Larval transport, vertical distribution, and localized recruitment in anadromous rainbow smelt (Osmerus mordax)

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Abstract:

We examined larval dispersal and behaviour in rainbow smelt (Osmerus mordax) from the Salmonier River estuary, Newfoundland, during 2003–2005. Riverine ichthyoplankton surveys indicate that larval transport into the estuary is restricted to a two-week period in late June. A passive drifter experiment and the spatial distribution of larvae and juveniles suggest limited dispersal and low export from the estuary. The estuary exhibited low inflow and stratification in summer and high inflow with a stable freshwater layer in fall. Summer and fall winds are primarily onshore. We hypothesised that larval vertical swimming behaviour limits dispersal and export. Larval vertical position and swimming ability were examined through lab-based experiments conducted 0–10 and 90 days after hatching. Measurements of swim speed indicate an order of magnitude (p < 0.001) improvement in swimming capacity between larvae and juveniles. One-week after hatching, larvae displayed consistent negative geotaxis, whereas juveniles were generally deeper and displayed negative geotaxis in light and positive geotaxis in the dark. The contrasting light-mediated geotactic behavior between development stages corresponds to ontogenetic shifts in swimming abilities and seasonal changes in estuarine circulation. We suggest that the interaction between behaviour, ontogeny, and hydrography results in limited transport and a tendency for estuarine-scale recruitment, despite an extensive pelagic period.

Nous avons étudié la dispersion et le comportement des larves de l'éperlan arc-en-ciel (Osmerus mordax) dans l'estuaire de la rivière Salmonier, Terre-Neuve, en 2003–2005. Des inventaires de l'ichthyoplancton de la rivière indiquent que le transport des larves vers l'estuaire se fait seulement durant une période de deux semaines à la fin de juin. Une expérience avec un dériveur passif, d'une part, et la répartition spatiale des larves et des jeunes, d'autre part, laissent croire que la dispersion est limitée et l'exportation faible dans l'estuaire. Il y a une arrivée d'eau réduite et une stratification peu marquée dans l'estuaire en été; à l'automne, l'apport d'eau est important et il s'établit une couche stable d'eau douce. Les vents d'été et d'automne soufflent principalement vers le bord. Nous émettons l'hypothèse selon laquelle le comportement de nage verticale des larves limite la dispersion et l'exportation. Nous avons examiné la position verticale et la capacité de nage des larves dans des expériences de laboratoire faites 0–10 et 90 jours après l'éclosion. Les mesures de la vitesse de nage montrent une amélioration de l'ordre de 10 fois (p < 0,001) de la capacité de nage entre les stades de larve et de jeune. Une semaine après l'éclosion, les larves montrent une géotaxie négative soutenue, alors que les jeunes se retrouvent généralement en eau plus profonde et montrent une géotaxie négative durant l'éclairement et une géotaxie positive durant l'obscurité. Le changement contrasté de comportement géotaxique d'un stade à l'autre du développement sous l'influence de la lumière correspond à des modifications ontogéniques de la capacité de nage et à des changements saisonniers de la circulation de l'estuaire. Nous croyons que l'interaction entre le comportement, l'ontogénie et l'hydrographie a pour conséquence de limiter le transport; le recrutement a ainsi tendance à se faire à l'échelle de l'estuaire, malgré la longue période pélagique.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2006

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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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