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Experimental assessment of the bioenergetic and behavioural differences between two morphologically distinct populations of Arctic char (Salvelinus alpinus)

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Abstract:

A common environment experiment was conducted to assess the magnitude of the difference in growth, consumption, activity rate, and spatial and temporal patterns of habitat use between morphologically different populations of Arctic char (Salvelinus alpinus) originating from two Norwegian lakes. These two lakes contrasted sharply in terms of surface area, depth, elevation, length of the winter period, and fish community structure (presence–absence of brown trout, Salmo trutta). The experimental framework encompassed four littoral enclosures (average volume, 146m3) stocked with char from either of the two populations with duplicated treatments. Char morphology was quantified with numerical image analysis, food consumption was estimated using caesium analysis (133Cs), and activity cost and patterns were determined using video cameras. Char populations were morphologically distinct and reacted differently in growth (1.9-fold difference between populations), food consumption (3-fold difference), and spatial activity patterns (20-fold difference) to the conditions prevailing in the enclosures. The results highlight that functional differences between morphologically distinct char may drive important differences in their bioenergetic and behavioural responses when exposed to similar environmental conditions. Such functional differences should be incorporated when developing habitat or trophic cascade models.

Une expérience en conditions communes a été réalisée afin de quantifier la magnitude des différences de croissance, de consommation, d’activité et de patrons spatiaux et temporels d’utilisation d’habitat chez des ombles chevaliers (Salvelinus alpinus) provenant de deux populations morphologiquement différentes, issues de deux lacs de Norvège. Ces deux lacs différaient de manière marquée en terme d’aire, de profondeur, d’altitude, de la durée de leur période d’hivernage et de structure de leurs communautés de poissons (présence ou absence de truite brune, Salmo trutta). Le cadre expérimental utilisé comprenait quatre enclos de grandes tailles (volume moyen, 146m3), chacun ensemencé avec des ombles provenant de l’une ou l’autre des populations. Les réponses bioénergétiques ont été estimées en termes de taux de croissance, de consommation et d’activité et des patrons spatiaux et temporels d’activité. Nous avons quantifié la morphologie des ombles, estimé leur taux de consommation à l’aide d’un traceur chimique (133Cs) et estimé leur taux d’activité et leurs patrons d’activité à l’aide de vidéo-caméras. Les deux populations d’omble chevalier sont morphologiquement distinctes et ont réagi différemment en termes de taux de croissance (un différence d’un facteur de 1,9 entre populations), de consommation (différence d’un facteur de 3) et de patrons spatiaux d’activité (différence d’un facteur de 20) aux conditions qui prévalaient dans les enclos. Ces résultats suggèrent que les différences fonctionnelles entre des morphs d’ombles chevaliers peuvent engendrer des différences importantes dans la façon avec laquelle ils répondent, d’un point de vue bioénergétique et comportemental, à un ensemble de conditions environnementales semblables. Étant donné leurs grandeurs, ces différences devraient être considérées lors de la construction et de l’application de modèles de qualité d’habitat ou de modèles de cascade trophique.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2010

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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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