Whitefish (Coregonus lavaretus) respiration rate governs intra-otolith variation of 13C values in Lake Annecy

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Abstract:

We generated 10 high-resolution profiles of stable carbon and oxygen isotope values (13Coto and 18Ooto) of sagittal otoliths of whitefish (Coregonus lavaretus) from Lake Annecy (France) to determine the factors that control intra-individual 13Coto variation. Dominant patterns of intra-otolith variation compared well with seasonal and age-specific respiration modeling. Conversely, intra-otolith variation of 13C values did not compare well with measured dietary and environmental variation. We infer that the proportion of metabolically sourced carbon (M) is the dominant control on intra-otolith variation. Current models of otolith carbon incorporation provide different estimates of M. Once appropriate fractionation factors among otolith, endolymph, blood, and carbon sources are elucidated, 13Coto values will reveal energetic, environmental, and dietary information of teleost fish for past and present populations. Used in conjunction with 18Ooto values, 13Coto values will be powerful proxies of fish environment, behavior, and evolution.

Nous avons établi les profils des teneurs en isotopes stables du carbone et de l’oxygène (13Coto et 18Ooto) de 10 otolithes sagittales de corégones (Coregonus lavaretus) provenant du lac d’Annecy (France) afin de déterminer les facteurs qui contrôlent les variations intra-individuelles du 13Coto. Les variations intra-otolithaires des valeurs de 13C présentent des caractéristiques similaires aux variations saisonnières et ontogéniques de l’activité respiratoire reconstruites par un modèle de bioénergétique. Au contraire, les variations isotopiques intra-otolithaires ne sont pas semblables aux variations isotopiques mesurées dans l’alimentation et l’environnement aquatique des corégones. Nous en déduisons que la proportion de carbone dérivant de la source métabolique (M) est le facteur de contrôle principal des variations intra-otolithaires. Les modèles actuels décrivant l’incorporation du carbone otolithaire ont fourni différentes estimations de M. Une fois que les facteurs de fractionnement entre l’otolithe, l’endolymphe, le sang et les sources de carbone seront connus, les mesures de 13Coto devraient permettre de reconstruire l’histoire énergétique, environnementale et alimentaire des populations de téléostéens actuelles et passées. Utilisées conjointement aux valeurs de 18Ooto, les valeurs de 13Coto devraient se révéler de précieux indicateurs de l’environnement, du comportement et de l’évolution des poissons..

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2007

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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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