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We developed a novel statistical model to relate the daily survival and migration dynamics of an endangered anadromous fish to river flow and water temperature during both extreme drought and severe flooding in an intensively managed river system. Our Bayesian temporally stratified multistate mark-recapture model integrates over unobserved travel times and route transitions to efficiently estimate covariate relationships and includes an adjustment for telemetry tag battery failure. We applied the model to acoustic-tagged juvenile Sacramento River winter-run Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) and found that survival decreased with decreasing river flows and increased water temperatures. We found that fish were likely to enter a large floodplain during flood conditions and that survival in the floodplain was comparable to the mainstem Sacramento River. Our study demonstrates the response of an endangered anadromous fish population to extreme spatial and temporal variability in habitat accessibility and quality. The general model framework we introduce here can be applied to telemetry of migratory fish through systems with multiple routes to efficiently estimate spatiotemporal variation in survival, travel time, and routing. Nous avons developpe un nouveau modele statistique pour relier la survie quotidienne et la dynamique de la migration d'un poisson anadrome en voie de disparition au debit de la riviere et a la temperature de l'eau durant des secheresses et des crues extremes dans un reseau hydrographique faisant l'objet d'une gestion intensive. Notre modele bayesien multi-etats de marquage-recapture stratifie dans le temps integre sur les durees de deplacement et les changements de routes non observes afin d'estimer efficacement des relations entre variables correlees et il comprend un ajustement pour tenir compte de la defaillance des piles d'etiquettes telemetriques. Nous appliquons le modele a des saumons chinooks (Oncorhynchus tshawytscha) juveniles de la migration hivernale dans le fleuve Sacramento dotes d'etiquettes acoustiques et constatons que la survie diminue quand les debits diminuent et que les temperatures de l'eau augmentent. Nous constatons aussi que les poissons sont susceptibles d'entrer dans une grande plaine inondable durant des conditions de crue et que la survie dans la plaine inondable est semblable a la survie dans le bras principal du fleuve Sacramento. L'etude illustre la reaction d'une population de poissons anadromes en voie de disparition a la variabilite spatiale et temporelle extreme de l'accessibilite et de la qualite des habitats. Le cadre general de modelisation que nous presentons peut etre applique a la telemetrie de poissons migrateurs dans des reseaux comptant des routes multiples, pour l'estimation efficace des variations spatiotemporelles de la survie, de la duree et des routes de deplacement. [Traduit par la Redaction], Introduction Populations of anadromous salmonids evolved in the context of significant spatial and temporal variation in riverine habitat. This variability includes daily, seasonal, and interannual fluctuations in discharge, temperature, and [...]

We evaluated the interacting influences of river flows and tides on travel time, routing, and survival of juvenile late-fall Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) migrating through the Sacramento-San Joaquin River Delta. To quantify these effects, we jointly modeled the travel time, survival, and migration routing in relation to individual time-varying covariates of acoustic-tagged salmon within a Bayesian framework. We used observed arrival times for detected individuals and imputed arrival times for undetected individuals to assign covariate values in each reach. We found travel time was inversely related to river inflow in all reaches, yet survival was positively related to inflow only in reaches that transitioned from bidirectional tidal flows to unidirectional flow with increasing inflows. We also found that the probability of fish entering the interior Delta, a low-survival reach, declined as inflow increased. Our study illustrates how river inflows interact with tides to influence fish survival during the critical transition between freshwater and ocean environments. Furthermore, our analytical framework introduces new techniques to integrate formally over missing covariate values to quantify effects of time-varying covariates. Nous avons evalue l'interaction des influences des debits de riviere et des marees sur le temps de deplacement, l'itineraire et la survie de saumons quinnats (Oncorhynchus tshawytscha) juveniles de fin d'automne migrant dans le delta des fleuves Sacramento et San Joaquin. Pour quantifier ces effets, nous avons modelise conjointement le temps de deplacement, la survie et l'itineraire de migration par rapport a differentes covariables variant dans le temps de saumons dotes d'etiquettes acoustiques dans un cadre bayesien. Nous avons utilise les temps d'arrivee observes pour les individus detectes et impute des temps d'arrivee pour les individus non detectes afin d'affecter des valeurs aux covariables dans chaque tronqon. Nous constatons que le temps de deplacement est inversement relie au debit entrant dans tous les tronqons, alors que la survie n'est positivement reliee au debit entrant que dans les tronqons ou des debits tidaux bidirectionnels passent a un ecoulement unidirectionnel quand les debits entrants augmentent. Nous constatons aussi que la probabilite que les poissons entrent dans le delta interieur, un tronqon caracterise par une faible survie, diminue quand le debit entrant augmente. L'etude illustre comment les debits entrants de rivieres interagissent avec les marees pour influencer la survie des poissons durant le passage critique du milieu d'eau douce au milieu oceanique. En outre, notre cadre d'analyse presente de nouvelles methodes permettant l'integration formelle sur des valeurs de covariables manquantes pour quantifier les effets de covariables variant dans le temps. [Traduit par la Redaction], Introduction Anadromous salmonids have evolved diverse life history strategies that capitalize on spatial and temporal variation in their habitat to maximize productivity. Understanding how salmonids use habitat over space and [...]

Models that formulate mathematical linkages between fish use and habitat characteristics are applied for many purposes. For riverine fish, these linkages are often cast as resource selection functions with variables including depth and velocity of water and distance to nearest cover. Ecologists are now recognizing the role that detection plays in observing organisms, and failure to account for imperfect detection can lead to spurious inference. Herein, we present a flexible N-mixture model to associate habitat characteristics with the abundance of riverine salmonids that simultaneously estimates detection probability. Our formulation has the added benefits of accounting for demographics variation and can generate probabilistic statements regarding intensity of habitat use. In addition to the conceptual benefits, model application to data from the Trinity River, California, yields interesting results. Detection was estimated to vary among surveyors, but there was little spatial or temporal variation. Additionally, a weaker effect of water depth on resource selection is estimated than that reported by previous studies not accounting for detection probability. N-mixture models show great promise for applications to riverine resource selection. Les modeles qui formulent des liens mathematiques entre l'utilisation d'habitats par les poissons et les caracteristiques des habitats sont utilises a differentes fins. Pour les poissons de riviere, ces liens sont souvent presentes sous forme de fonctions de selection de ressources avec des variables comme la profondeur et la vitesse de l'eau et la distance du couvert le plus proche. Les ecologistes reconnaissent maintenant le role que joue la detection dans l'observation d'organismes, et le defaut de tenir compte d'une detection imparfaite peut mener a des inferences erronees. Nous presentons un modele de melange de N souple pour associer des caracteristiques de l'habitat a l'abondance de salmonides de riviere qui estime simultanement la probabilite de detection. Notre formulation a aussi l'avantage de tenir compte des variations demographiques et peut generer des enonces probabilistes concernant l'intensite de l'utilisation de l'habitat. En plus des avantages conceptuels, l'application du modele a des donnees de la riviere Trinity (Californie, Etats-Unis) donne des resultats interessants. S'il est estime que la detection varie selon la personne qui realise le releve, il y a peu de variation spatiale ou temporelle. En outre, l'effet estime de la profondeur de l'eau sur la selection de ressources est plus faible que ce dont font etat des etudes anterieures qui ne tiennent pas compte de la probabilite de detection. Les modeles de melange de N sont tres prometteurs pour des applications touchant a la selection de ressources dans les cours d'eau. [Traduit par la Redaction], Introduction Coupled physical and biological models often focus on interactions of target species with their environment for the purposes of exploring emergent properties (Harvey and Railsback 2009), evaluating management scenarios [...]

We conducted a meta-analysis of laboratory- and hatchery-based growth data to estimate broadly applicable parameters of mass- and temperature-dependent growth of juvenile coho salmon (Oncorhynchus kisutch). Following studies of other salmonid species, we incorporated the Ratkowsky growth model into an allometric model and fit this model to growth observations from eight studies spanning ten different populations. To account for changes in growth patterns with food availability, we reparameterized the Ratkowsky model to scale several of its parameters relative to ration. The resulting model was robust across a wide range of ration allocations and experimental conditions, accounting for 99% of the variation in final body mass. We fit this model to growth data from coho salmon inhabiting tributaries and constructed ponds in the Klamath Basin by estimating habitat-specific indices of food availability. The model produced evidence that constructed ponds provided higher food availability than natural tributaries. Because of their simplicity (only mass and temperature are required as inputs) and robustness, ration-varying Ratkowsky models have utility as an ecological tool for capturing growth in freshwater fish populations. Nous avons realise une meta-analyse de donnees sur la croissance obtenues en laboratoire et en ecloserie afin d'estimer des parametres largement applicables de la croissance dependant de la masse et de la temperature pour les saumons cohos (Oncorhynchus kisutch) juveniles. A l'instar d'etudes sur d'autres especes de salmonides, nous avons incorpore le modele de croissance de Ratkowsky dans un modele allometrique et cale ce modele sur des observations sur la croissance provenant de huit etudes portant sur dix populations differentes. Pour expliquer des variations des motifs de croissance en fonction de la disponibilite de nourriture, nous avons reparametre le modele de Ratkowsky pour ajuster a la ration l'echelle de plusieurs de ses parametres. Le modele en decoulant est robuste pour une grande fourchette d'allocations de rations et de conditions experimentales, expliquant 99 % de la variation de la masse corporelle finale. Nous avons cale ce modele sur des donnees de croissance pour des saumons cohos habitant des affluents et des etangs amenages dans le bassin du fleuve Klamath en estimant des indices de disponibilite de nourriture propres a l'habitat. Les resultats du modele indiquent que les etangs amenages presentent une plus grande disponibilite de nourriture que les affluents naturels. En raison de leur simplicite (les seules entrees requises sont la masse et la temperature) et leur robustesse, les modeles de Ratkowsky a rations variables constituent un outil ecologique utile pour decrire la croissance dans les populations de poissons d'eau douce. [Traduit par la Redaction], Introduction In Pacific salmon (Oncorhynchus spp.), growth rates of juvenile fish are an important factor underlying productivity (Koenings et al. 1993; Beamish and Mahnken 2001; Ebersole et al. 2006; Connor [...]