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Management implications of the effects of marine-derived nutrients on salmon population dynamics

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Pacific salmon (Oncorhynchus spp.) populations transfer large quantities of nutrients from their marine habitats to their freshwater habitats, but the management implications of this nutrient import mechanism are not clear. I investigate whether the effects of these nutrient imports on salmon productivity can be detected, how well management strategies can perform if they ignore the effects of marine-derived nutrients when productivity is strongly dependent on nutrient levels, and under what circumstances nutrient-depleted stocks can recover. I find that stock-recruitment data do not usually permit the detection of the effects of nutrient imports. Some management strategies that ignore nutrient-related effects will, as they are updated, converge to policies that are similar to those that are optimal, given the nutrient effects. Constant harvest rate policies will approach optimal harvesting faster than constant escapement policies. Nutrient dependence can lead to multiple stable states for a population, so that a population subject to one harvest rate can be either maintained at high abundance or, if at low abundance and nutrient-depleted, driven to extirpation. While the importance of nutrient effects on a salmon stock may be difficult to ascertain, managers can employ harvest strategies that are robust to this possibility.

Les populations de saumons du Pacifique (Oncorhynchus spp.) transfèrent de grandes quantités de nutriments de leurs habitats marins à leurs habitats d’eau douce, mais les conséquences de ce mécanisme d’apport sur la gestion ne sont pas claires. Dans cette étude, il s’agit de savoir s’il est possible de déceler les effets des nutriments sur la productivité des saumons, d’évaluer la performance des stratégies de gestion qui ne tiennent pas compte des effets des nutriments étant donné la forte dépendance des nutriments et de connaître les circonstances dans lesquelles les stocks appauvris en nutriments peuvent se rétablir. Les données de stock-recrutement ne permettent pas généralement de déceler les effets des nutriments. Certaines stratégies de gestion qui négligent les effets des nutriments vont, à mesure qu’elles sont mises à jour, converger vers des politiques qui ressemblent à celles qui sont optimales en ce qui a trait aux effets des nutriments. Les politiques de récolte continue vont atteindre les récoltes optimales plus rapidement que les politiques d’échappement constant. La dépendance des nutriments peut mener à de multiples états stables dans une population, avec la conséquence qu’une population soumise à un taux de récolte donné peut ou bien être maintenue à une abondance élevée, ou alors être poussée à l’extirpation si elle a une abondance faible et est appauvrie en nutriments. Bien que l’importance des effets des nutriments sur un stock de saumons puisse être difficile à déterminer, les gestionnaires peuvent employer des stratégies de récolte qui sont robustes compte tenu de cette possibilité.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-11-01

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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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