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Process-based modelling of decadal trends in growth, survival, and smolting of wild salmon (Salmo salar) parr in a Scottish upland stream

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Abstract:

This paper reports a new model of the freshwater stages of an anadromous fish, at the core of which is a stochastic description of the size-at-age dynamics of a growing cohort. Emigration is assumed to require the individual to exceed a threshold size at a critical time of year, thus making the distributions of survival to, and age at, smolting emergent properties of the model. The model is applied to a long-term data set on juvenile Atlantic salmon (Salmo salar) in the Girnock Burn, Scotland, to understand the role played by decadal temperature trends in generating changes in smolt production and age distribution. We conclude that changes in age at smolting are compatible with causation by shifts in the temperature regime. However, the large attenuation between a dramatic fall in spawner numbers and a relatively minor diminution in total smolt production does not result from the physiological effects of temperature but is rather a result of strongly density-dependent mortality between the deposition of ova and the appearance of catchable fry the following summer.

Notre étude présente un nouveau modèle des stades d’eau douce d’un poisson anadrome qui contient comme élément central une description stochastique de la dynamique de la taille en fonction de l’âge chez une cohorte en croissance. On présume que l’émigration n’est possible que lorsqu’un individu a dépassé une taille seuil à un moment critique de l’année, ce qui fait que les distributions des survies jusqu’à la transformation en saumoneau et des âges lors de cette transformation sont des propriétés émergentes du modèle. Nous utilisons le modèle pour l’analyse qu’une banque de données à long terme sur les jeunes saumons atlantiques (Salmo salar) de Girnock Burn, Écosse, afin de comprendre le rôle joué par les tendances décennales de température dans les changements survenus dans la production de saumoneaux et la distribution des âges. Nous concluons que les changements observés dans l’âge de la transformation en saumoneau sont compatibles avec une causalité reliée aux modifications du régime thermique. Cependant, la forte atténuation entre la chute spectaculaire des nombres de reproducteurs et la diminution relativement mineure de la production totale de saumoneaux n’est pas due aux effets physiologiques de la température, mais s’explique plutôt par la mortalité fortement dépendante de la densité entre le dépôt des oeufs et l’apparition d’alevins récoltables l’été suivant.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2008

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nrc/cjfas/2008/00000065/00000012/art00005
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