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Krill diel vertical migration fine dynamics, nocturnal overturns, and their roles for aggregation in stratified flows

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Abstract:

A set of high-resolution observations on short-term dynamics of krill diel vertical migrations (DVM) in the St. Lawrence Estuary are presented here, including vertical mass transfer measurements from multifrequency echo sounding coupled with stratified net sampling and tracers of individual vertical movements from stomach pigments over a 72 h period. The data set is supplemented by vertical migration speeds and biomass diel patterns from ADCP (acoustic Doppler current profiler) time series lasting up to 3 months. All krill always rapidly migrated to the surface in synchrony at sunset. Soon after the ascent, fed krill started to swim downward. A scattering layer was then formed at their daytime depth with sometimes a significant backscatter at intermediate depths, especially around midnight. A reorganisation in the upper water column then occurs, likely for a predawn feeding bout. At dawn, the krill mass still feeding in upper water column synchronously swam downward to their daytime depth. This nocturnal asynchronous vertical behaviour, conforming to the DVM hunger-satiation hypothesis, repeated between August and October in two different years, the DVM timing being determined by day length.

Un ensemble d’observations à haute résolution de la dynamique à court terme des migrations verticales nycthémérales (MVN) du krill dans l’estuaire du Saint-Laurent est présenté. Il incorpore des mesures de transfert de masse sur la verticale à partir d’échosondages multifréquences couplés à l’échantillonnage des strates au filet à nappe et le suivi des mouvements verticaux individuels par des mesures de pigments stomacaux sur une période de 72 h. Des séries temporelles des patrons circadiens des vitesses verticales de migrations déterminées à l’aide d’un ADCP (« acoustic Doppler current profiler »; profileur de courant acoustique à effet Doppler) complètent les mésures sur une période allant jusqu’à 3 mois. L’ensemble du krill migre toujours rapidement et en synchronie jusqu’en surface lors du coucher du soleil. Peu de temps après l’ascension, du krill nourri commence à nager vers le bas, ce qui se poursuit avec une intensité notable jusqu’au milieu de la nuit. Il forme alors une couche acoustique de rétrodiffusion à sa profondeur diurne, ce qui engendre une distribution verticale nocturne bimodale, souvent accompagnée de densités acoustiques notables aux profondeurs intermédiaires, particulièrement au milieu de la nuit. Une réorganisation dans la partie supérieure de la colonne d’eau survient ensuite, vraisemblablement pour une dernière période d’alimentation avant l’aube. A l’aube, la masse de krill s’alimentant toujours dans la partie supérieure de la colonne d’eau nage en synchronie vers sa profondeur diurne. Ce comportement vertical nocturne asynchrone, conforme à l’hypothèse de faim-satiété de la MVN, s’est répété entre les mois d’août et d’octobre à deux années différentes, la synchronisation de la MVN dépendant de la durée du jour.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2008

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