Concentration of capelin (Mallotus villosus) in tidal upwelling fronts at the head of the Laurentian Channel in the St. Lawrence estuary

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Abstract

In 1994 and 1995, continuous monitoring of physical characteristics and echo integration were used to detect aggregations of capelin (Mallotus villosus) in the upper water column in relation to thermal fronts and to examine the tidal dynamics in an intense upwelling area at the head of the Laurentian Channel. During the four cruises, fish aggregations were recorded for 72% of the fronts (n = 61) resulting from the periodic upwelling of cold waters. Over the tidal cycle, only a low fish biomass was detected when the cold intermediate waters (<2°C) upwelled during high tide; 90% of the 2-year-old capelin biomass was detected in water temperatures >2°C. Capelin zooplankton prey were concentrated primarily over the deep Laurentian Channel, with very small numbers being found in the shallower areas nearby, where the fronts occurred. The prey concentrations did not increase at the fronts at any phase of the tidal cycle. The few zooplankton patches detected by the optical plankton counter did not correspond to either physical structures or fish concentrations. The gut fullness index and the stomach contents of the capelin caught in fronts did not differ from those of capelin caught elsewhere. These frontal aggregations of capelin seem therefore to be driven more by a threshold response to low temperatures than by trophic interactions based on a higher prey density.

En 1994 et 1995, le monitorage continu des caractéristiques physiques et l'échointégration furent employés pour détecter des agrégations de capelan (Mallotus villosus) dans la partie supérieure de la colonne d'eau en relation avec des fronts thermiques, ainsi que pour examiner la dynamique sur un cycle de marée dans une région de résurgence à la tête du chenal Laurentien. Au cours des quatre missions, des agrégations de poissons ont été notées dans 72% des fronts croisés (n = 61), résultant de la résurgence périodique d'eau froide. Pendant le cycle de marée, peu de biomasse de poissons fut détectée à marée haute lors de la résurgence de la couche intermédiaire froide (<2°C); 90% de la biomasse de capelan de 2 ans a été détectée dans les eaux plus chaudes que 2°C. Les proies zooplanctoniques du capelan étaient essentiellement concentrées dans le chenal Laurentien et généralement en nombre très faible au-dessus des zones moins profondes qui l'entourent et où les fronts se manifestent. Leur concentration n'a pas montré d'augmentation aux fronts à aucune phase de la marée. Les quelques concentrations de zooplancton détectées par le compteur optique de particules ne coïncidaient pas avec les structures physiques ni avec les concentrations de poissons. L'index de remplissage des estomacs et les contenus stomacaux des capelans pêchés dans les fronts ne différaient pas de ceux des capelans pêchés ailleurs. Ces agrégations frontales de capelan semblent être plus dictées par une réponse à un seuil de basses températures que par des interactions trophiques basées sur une densité de proies plus élevée.

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