Pacific salmon (Oncorhynchus spp.) runs and consumer fitness: growth and energy storage in stream-dwelling salmonids increase with salmon spawner density

We examined how marine-derived nutrients (MDN), in the form of spawning Pacific salmon, influenced the nutritional status and δ[sup.15]N of stream-dwelling fishes. We sampled juvenile coho salmon (Oncorhynchus kisutch) and Dolly Varden (Salvelinus malma) during spring and fall from 11 south-central Alaskan streams that ranged widely in spawning salmon biomass (0.1-4.7 kg x [m.sup.-2]). Growth rate (as indexed by RNA-DNA ratios), energy density, and δ[sup.15]N enrichment in spring-sampled fishes increased with spawner biomass, indicating the persistence of spawner effects more than 6 months after salmon spawning. Point estimates suggest that spawner effects on nutrition were substantially greater for coho salmon than Dolly Varden (268% and 175% greater for growth and energy, respectively), indicating that both species benefitted physiologically, but that juvenile coho salmon accrued more benefits than Dolly Varden. Although the data were less conclusive for fall- than spring-sampled fish, they do suggest spawner effects were also generally positive during fall, soon after salmon spawned. In a follow-up analysis where growth rate and energy density were modeled as a function of δ[sup.15]N enrichment, results suggested that both increased with MDN assimilation, especially in juvenile coho salmon. Our results support the importance of salmon runs to the nutritional ecology of stream-dwelling fishes. Nous examinons comment les nutriments d'origine marine (MDN), que representent les saumons du Pacifique en fraie, influencent le statut nutritif et le δ[sup.15]N des poissons des cours d'eau. Nous avons echantillonne des jeunes saumons coho (Oncorhynchus kisutch) et Dolly Varden (Salvelinus malma) durant le printemps et l' automne dans 11 cours d' eau du centre-sud de l'Alaska qui differaient considerablement par la biomasse de saumons en fraie (0,1-1,7 kg x [m.sup.-2]). Le taux de croissance (mesure par les rapports ARN-ADN), la densite energetique et l'enrichissement de δ[sup.15]N chez les poissons preleves au printemps augmentent tous en fonction de la biomasse des reproducteurs en fraie, ce qui indique une persistance des effets des reproducteurs plus de 6 mois apres la fraie des saumons. Des estimations ponctuelles laissent penser que l'effet des reproducteurs sur la nutrition est substantiellement plus important pour le saumon coho que pour la Dolly Warden (respectivement 268 % et 178 % superieur pour la croissance et l'energie), ce qui indique que les deux especes profitent du point de vue physiologique, mais que les jeunes saumons cohos accumulent plus d'avantages que les Dolly Warden. Bien que les donnees soient moins claires chez les poissons echantillonnes a l'automne que chez ceux du printemps, elles indiquent que les effets des reproducteurs sont aussi generalement favorables durant l'automne, peu apres la fraie des saumons. Lors d' une etude subsequente, nous avons modelise le taux de croissance et la densite energetique en fonction de l' enrichissement de δ[sup.15]N; les resultats indiquent que les deux augmentent avec l'assimilation des MDN, particulierement chez les jeunes saumons cohos. Nos resultats soulignent l'importance des montaisons de saumons pour l'ecologie de l'alimentation chez les poissons qui habitent les cours d'eau. [Traduit par la Redaction]
Introduction Ecosystems are linked through movements of material, and these spatial subsidies can greatly affect community interactions and enhance productivity (Polis et al. 1997; Wipfli and Baxter 2010). Many subsidies [...]