Long-term shifts in the species composition of a coastal fish community

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Abstract:

To study decadal shifts in a coastal nekton community, we analyzed data on 25 fish and invertebrate species collected from 1959 to 2005 by the University of Rhode Island, Graduate School of Oceanography (Narragansett, Rhode Island, USA). This weekly trawl survey samples two locations: inside Narragansett Bay and in Rhode Island Sound. Over four decades, the community has shifted progressively from vertebrates to invertebrates and, especially since 1980, from benthic to pelagic species. Demersal species that declined include winter flounder (Pseudopleuronectes americanus), silver hake (Merluccius bilinearis), and red hake (Urophycis chuss); meanwhile warm-water fish (butterfish, Peprilus triacanthus; scup, Stenotomus chrysops) and invertebrates (lobster, crab, squid) increased with time. Total numbers reached a maximum in the 1990s, while mean body size decreased. Taxonomic diversity increased over time, as the community shifted from fish to invertebrates of several phyla. The shifts in species composition correlate most strongly with spring–summer sea surface temperature, which increased 1.6°C over the 47-year time series. Species composition was also correlated with the winter North Atlantic Oscillation index and chlorophyll concentration, which has declined since the 1970s. Triggered primarily by rising temperatures, these decadal changes have altered the trophic structure of the nekton community, resulting in a shift from benthic to pelagic consumers.

Afin d’étudier les changements dans la communauté du necton côtier à l’échelle des décennies, nous analysons les données sur 25 espèces de poissons et d’invertébrés récoltées de 1959 à 2005 par le Graduate School of Oceanography de l’University of Rhode Island (Narragansett Bay, Rhode Island, USA). Cet inventaire hebdomadaire au chalut échantillonne deux sites, l’intérieur de la baie de Narragansett et le détroit du Rhode Island. Au cours des quatre décennies, la communauté s’est modifiée graduellement d’une dominance de vertébrés à une d’invertébrés et, particulièrement depuis 1980, d’espèces benthiques à pélagiques. Les espèces démersales qui ont connu un déclin incluent la plie rouge (Pseudopleuronectes americanus), le merlu argenté (Merluccius bilinearis) et la merluche rouge (Urophycis chuss); en revanche, les poissons d’eau chaude (le stromatée à fossettes, Peprilus triacanthus; le spare doré, Stenotomus chrysops) et les invertébrés (homards, crabes, calmars) se sont accrus dans le temps. Les nombres totaux ont atteint un maximum durant les années 1990, alors que la taille corporelle moyenne diminuait. La diversité taxonomique a augmenté avec le temps, à mesure que la communauté changeait des poissons aux invertébrés appartenant à plusieurs phylums. La corrélation la plus forte s’observe entre les changements de composition spécifique et la température de la surface de la mer au printemps et en été qui s’est accrue de 1,6 °C au cours de la période de 47 années. Il y a aussi une corrélation entre la composition spécifique et l’indice de l’oscillation de l’Atlantique Nord en hiver et la concentration de chlorophylle, en déclin depuis les années 1970. Occasionnés principalement par l’augmentation des températures, ces changements à l’échelle des décennies ont modifié la structure trophique de la communauté du necton, ce qui a entraîné le remplacement des consommateurs benthiques par des consommateurs pélagiques.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2008

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