Abdelfettah Sifeddine, Arnaud Bertrand, David B. Field, Sandrine Caquineau, Luc Ortlieb, Tim R. Baumgartner, Dimitri Gutiérrez, Renato Salvatteci, Vicente Ferreira, Institute of Geosciences [Kiel], Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), Instituto del Mar del Peru (IMARPE), College of Natural Sciences, Hawaii Pacific University, LMI 'PALEOTRACES', IRD-UFF- Univ. of Antofagasta Chile, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Variabilité à long terme du climat de l'océan (VALCO), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Centro de Investigacion Cientıfica y Educacion Superior de Ensenada, Universidad Autónoma de Baja California (UABC), Laboratory for Aroma Analysis and Enology, Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2-Unizar-CITA), Department of Analytical Chemistry, Faculty of Sciences, University of Zaragoza - Universidad de Zaragoza [Zaragoza], MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), IMARPE-IRD project PALEOTRACES, IMARPE-IRD project DISCOH, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2), and University of Zaragoza - Universidad de Zaragoza [Zaragoza]-Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA)
International audience; Upwelling of cold, nutrient-rich water from the oxygen minimum zone (OMZ) off Peru sustains the world’shighest production of forage fish, mostly composed of anchovy (Engraulis ringens). However, the potentialimpacts of climate change on upwelling dynamics and thus fish productivity in the near future areuncertain. Here, we reconstruct past changes in fish populations during the last 25,000 years to unraveltheir response to changes in OMZ intensity and productivity. We quantified and identified fish scales andbones deposited in laminated sediments from Pisco (Peru) with an average sampling resolution of 20.4years (±7.1). The records span the Last Glacial Maximum to the recent Holocene and thus encompass avariety of combinations of productivity, oxygen, and global temperature. Our results reveal thatproductivity appears to be the main factor controlling small pelagic fish abundance, while sub-surfaceoxygenation affects mainly anchovy and likely sardine populations. Lower productivity and higher oxygenconcentrations during the glacial resulted in lower total fish productivity, whereas higher productivity anda stronger OMZ in some time intervals during the Holocene resulted in higher fish abundances. A varietyof different conditions between these two oceanographic end members indicate preferred environmentalconditions for a variety of small pelagic fishes. There is no evidence in our record for an out of phaserelationship between anchovy and sardine at the timescales examined in the present study. Anchovy havebeen the predominant small pelagic fish throughout the record, at least over centennial to millennialtimescales. Its abundance reached a maximum during the Current Warm Period, an era characterized byhigh productivity and intense OMZ conditions. Thus, industrial fisheries developed during a period ofexceptional productivity in relation to that of the last 25 kyr. The records reveal that dramatic decreasesin pelagic fish abundances have occurred in response to past large-scale climate changes than thoseobserved in the instrumental period, which suggests that future climate change may result in substantialchanges in ecosystem structure.