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The influence of the Columbia River plume on the survival of steelhead (Oncorhynchus mykiss) and Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha): a numerical exploration

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Abstract:

Are smolt-to-adult return rates (SARs) for wild steelhead (i.e., sea-run rainbow trout, Oncorhynchus mykiss) and wild Snake River spring–summer Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) related to changes in the Columbia River plume at the time that juvenile migrants enter the ocean? We used three-dimensional (3D) numerical models of the baroclinic circulation in the Columbia River estuary–plume–shelf system to simulate within-season variation in plume size and location, comparing the results with SARs for each day that juvenile salmon entered the ocean for 1999–2003. We found that steelhead benefited from the plume environment at a narrow window of time around their ocean entry. However, when large-scale ocean conditions turned unfavorable, the contribution of local plume conditions to the overall variability in steelhead survival became not significant. A similar evaluation revealed that the plume did not affect survival of Chinook salmon, at least at the fine scale of variability considered. The differential response between the two species is consistent with observed and previously reported behavioral characteristics they exhibit. We speculate that steelhead mainly use the plume to move quickly away from coastal habitats and the predation pressures associated with this environment, for a more direct migration than Chinook salmon to ocean habitats in the Gulf of Alaska.

Les taux de survie du saumoneau à l’adulte (SARs) des truites arc-en-ciel anadromes (Oncorhynchus mykiss) sauvages et des saumons chinook (Oncorhynchus tshawytscha) de printemps–été de la Snake sont-ils reliés aux changements dans le panache du Columbia au moment où les jeunes saumons pénètrent dans l’océan? Nous avons utilisé des modèles numériques tridimensionnels (3D) de la circulation baroclinique dans le système estuaire–panache–plate-forme du Columbia pour simuler la variation au cours de la saison de la taille et de la position du panache, en associant les résultats aux SAR pour chaque jour où les jeunes saumons ont pénétré dans la mer en 1999–2003. Les truites arc-en-ciel anadromes ont tiré bénéfice de l’environnement du panache pendant une courte période au moment de leur arrivée dans l’océan. Cependant, lorsque les conditions océaniques à grande échelle sont devenues défavorables, la contribution des conditions du panache local à la variabilité globale de la survie des truites arc-en-ciel anadromes est devenue non significative. Une évaluation similaire a montré que le panache n’affecte pas la survie des saumons chinook, au moins à l’échelle fine de la variabilité considérée. Les réponses différentes des deux espèces sont en accord avec les caractéristiques comportementales observées présentement et signalées antérieurement chez elles. Nous croyons que les truites arc-en-ciel anadromes utilisent le panache pour s’éloigner rapidement des habitats côtiers et des pressions de prédation qui leur sont associées, afin de migrer plus directement que les saumons chinook vers les habitats océaniques dans le golfe de l’Alaska.

Document Type: Research Article

Publication date: October 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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