Using nitrogen stable isotopes to detect long-distance movement in a threatened cutthroat trout (Oncorhynchus clarkii utah)

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Abstract:

Interior cutthroat trout occupy small fractions of their historic ranges and existing populations often are relegated to headwater habitats. Conservation requires balancing protection for isolated genetically pure populations with restoration of migratory life histories by reconnecting corridors between headwater and mainstem habitats. Identification of alternative life history strategies within a population is critical to these efforts. We tested the application of nitrogen stable isotopes to discern fluvial from resident Bonneville cutthroat trout (BCT; Oncorhynchus clarkii utah) in a headwater stream. Fluvial BCT migrate from headwater streams with good water quality to mainstem habitats with impaired water quality. Resident BCT remain in headwater streams. We tested two predictions: (i) fluvial BCT have a higher 15N than residents, and (ii) fluvial BCT 15N reflects diet and 15N enrichment characteristics of mainstem habitats. We found that fluvial 15N was greater than resident 15N and that 15N was a better predictor of life history than fish size. Our data also showed that fluvial and resident BCT had high diet overlap in headwater sites and that 15N of lower trophic levels was greater in mainstem sites than in headwater sites. We conclude that the high 15N values of fluvial BCT were acquired in mainstem sites.

Les truites fardées de l’intérieur du continent n’occupent plus que de petites portions de leur aire de répartition du passé et les populations actuelles sont souvent confinées aux habitats d’amont. Leur conservation nécessite un équilibre entre la protection des populations isolées génétiquement pures et le rétablissement du cycle biologique migrateur en restituant les corridors qui relient les habitats d’amont et ceux du cours principal. Il essentiel dans ces efforts d’identifier les stratégies de rechange des cycles biologiques au sein des populations. Nous avons testé l’utilisation des isotopes stables d’azote pour reconnaître les formes fluviales et résidentes de la truite fardée de Bonneville (BCT; Oncorhynchus clarkii utah) dans un cours d’eau d’amont. Les BCT fluviales migrent des cours d’eau d’amont à qualité d’eau supérieure vers les habitats du cours principal qui ont une qualité d’eau dégradée. Les BCT résidentes demeurent dans les cours d’eau d’amont. Nous avons vérifié deux prédictions: (i) les BCT fluviales ont une valeur de 15N plus élevée que celle des résidentes et (ii) les valeurs de 15N des BCT fluviales reflètent leur alimentation et l’enrichissement en 15N caractéristique des habitats du cours principal. Nous observons que le 15N des truites fluviales est plus élevé que le 15N des résidentes et que 15N est une meilleure variable explicative du cycle biologique que ne l’est la taille du poisson. Nos données montrent aussi que les BCT fluviales et résidentes ont un fort chevauchement de régime alimentaire dans les sites d’amont et que les valeurs de 15N des niveaux trophiques inférieurs sont plus élevées dans les sites du cours principal que dans les sites d’amont. Nous en concluons que les valeurs élevées de 15N des BCT fluviales ont été acquises dans les sites du cours principal.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2009

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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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