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Recent sedimentary legacy of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) and climate change in an ultraoligotrophic, glacially turbid British Columbia nursery lake

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Paleolimnological studies of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) nursery lakes have shown that lake trophic status is often regulated by climate and harvest via marine-derived nutrients (MDN) from adult spawners. However, these controls are not well understood for sockeye nursery lakes in coastal British Columbia, many of which are ultraoligotrophic and glacially turbid. We examined climate, sockeye population dynamics, and sedimentary indicators of lake algal production from 1958 to 2005 using a radioisotope-dated sediment core from Kitlope Lake, British Columbia. Despite high sedimentation rates (~4.7mm·year–1), significant influence of terrestrial and aquatic organic matter from the main tributary, and the lowest mean (± standard deviation) 15N (–0.28‰± 0.79‰; a proxy for MDN flux) yet reported from a sockeye nursery lake, sedimentary 15N, C–N ratio, and fossil pigments were coherent with order-of-magnitude changes in sockeye escapements. Moreover, air temperatures were positively correlated with 15N, indicating a climate influence counteracting declines of MDN import related to declining spawner returns. Despite elevated production potential, Kitlope Lake remains nutrient-limited with a declining sockeye population, and the productivity of this system would benefit from increased sockeye returns.

Des études paléolimnologiques de lacs de nourricerie de saumons rouges (Oncorhynchus nerka) ont démontré que le statut trophique du lac est souvent contrôlé par le climat et les récoltes par l’intermédiaire des nutriments d’origine marine (« MDN ») apportés par les reproducteurs adultes. Cependant, ces contrôles restent mal compris dans les lacs de nourricerie de saumons rouges de la région côtière de la Colombie-Britannique, dont plusieurs sont caractérisés par une ultraoligotrophie et une turbidité d’origine glaciaire. Nous avons étudié de 1958 à 2005 le climat, la dynamique de population des saumons rouges et les indicateurs sédimentaires de la production lacustre d’algues dans une carotte de sédiments soumise à la datation par les radio-isotopes dans le lac Kitlope, Colombie-Britannique. Malgré de forts taux de sédimentation (~4,7 mm·an–1), une influence notable de la matière organique terrestre et aquatique provenant du tributaire principal et la valeur moyenne (± écart type) de 15N (–0,28 ± 0,79 ‰; une mesure de remplacement du flux de MDN) la plus basse jamais observée dans un lac de nourricerie de saumons rouges, les valeurs de 15N, de C:N et de pigments fossiles dans les sédiments sont compatibles avec les changements de l’ordre de 10 fois dans les échappements de saumons. De plus, il y a une corrélation positive entre les températures de l’air et 15N, ce qui indique que l’influence du climat compense le déclin de l’apport de MDN dû à la diminution des retours de reproducteurs. Malgré son potentiel élevé de production, le lac Kitlope demeure limité par les nutriments avec une population déclinante de saumons rouges; la productivité du système bénéficierait d’une augmentation des retours de saumons rouges.

Document Type: Research Article

Publication date: July 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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