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Effect of hypoxia on habitat quality of striped bass (Morone saxatilis) in Chesapeake Bay

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Abstract:

Eutrophication-induced hypoxia may affect both benthic and pelagic organisms in coastal systems. To evaluate the effect of hypoxia on pelagic striped bass (Morone saxatilis), we quantified the growth rate potential (GRP) of age-2 and age-4 fish in Chesapeake Bay during 1996 and 2000 using observed temperature, dissolved oxygen, and prey abundance information in a spatially explicit bioenergetics modeling framework. Regions of the Bay with bottom hypoxia were generally areas with high quality habitat (i.e., GRP > 0 g·g–1·day–1), primarily because prey fish were forced into warm, oxygenated surface waters suitable for striped bass foraging and growth. In turn, by concentrating fish prey above the oxycline and removing bottom waters as a refuge, hypoxia likely enhanced striped bass predation efficiency and contributed to the recovery of striped bass during the mid-1990s, a time when the striped bass fishery also was closed. This short-term positive effect of hypoxia on striped bass, however, appears to have been counterbalanced by a long-term negative effect of hypoxia in recent years. Ultimately, hypoxia-enhanced predation efficiency, combined with an abundance of striped bass due to restricted harvest, appears to be causing overconsumption of prey fishes in Chesapeake Bay, thus helping to explain poor growth and health of striped bass in recent years.

L’hypoxie produite par l’eutrophisation dans les systèmes côtiers peut affecter à la fois les organismes benthiques et pélagiques. Afin d’évaluer l’effet de l’hypoxie sur le bar d’Amérique, Morone saxatilis, une espèce pélagique, nous avons calculé le taux de croissance potentiel (GRP) des poissons d’âges 2 et 4 de la baie de Chesapeake en 1996 et en 2000 d’après les données d’observation de la température, de l’oxygène dissous et de l’abondance des proies dans un cadre de modélisation bioénergétique explicite en fonction de l’espace. Les régions de la baie qui connaissent une hypoxie en profondeur sont généralement des zones à habitat de haute qualité (c’est-à-dire, GRP > 0 g·g–1·jour–1) principalement parce que les poissons proies y sont repoussés vers les eaux superficielles chaudes et oxygénées qui sont idéales pour la recherche de nourriture et la croissance du bar. Ensuite, en rassemblant les poissons proies au-dessus de l’oxycline et en retirant les eaux du fond comme refuge, l’hypoxie a vraisemblablement amélioré l’efficacité de prédation du bar et contribué à la récupération du bar au milieu des années 1990, une période où la pêche au bar était aussi interdite. Cependant, cet effet positif à court terme de l’hypoxie sur le bar a été contrebalancé par une effet négatif à long terme de l’hypoxie au cours des années récentes. En dernière analyse, l’amélioration de l’efficacité de la prédation par l’hypoxie, combinée à une abondance de bars à cause de la pêche limitée, semble avoir provoqué une surconsommation des poissons proies dans la baie de Chesapeake, ce qui permet d’expliquer la croissance réduite et la mauvaise santé des bars ces dernières années.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2008

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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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nrc/cjfas/2008/00000065/00000005/art00017
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