Publicación: Distribution and behavior of Argentine hake larvae: Evidence of a biophysical mechanism for self-recruitment in northern Patagonian shelf waters
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Iniversidad Autónoma de Baja California
Resumen
Descripción
It has been proposed that vertical movements of planktonic organisms coupled to a horizontally or vertically stratified circulation pattern could describe a retention mechanism, with ecological advantages such as favoring recruitment success. The Patagonian stock of the Argentine hake Merluccius hubbsi spawns mainly from January to February in relation to a highly productive tidal frontal system. Although retention of fish eggs and larvae has been previously hypothesized for this system, it has not been fully proven and its mechanisms have not yet been proposed for hake early stages. To better understand the physical and biological processes involved in the survival and distribution of hake larvae, we focused on transport features and associated larval behavior governing the retention of larvae in the spawning area and their subsequent distribution to settlement and nursery grounds. To test this hypothesis at appropriate spatial and temporal scales, we analyzed acoustic records to describe vertical and horizontal distribution patterns of hake larvae, discrete plankton samples to confirm the identity of acoustic targets, and outputs from a numerical circulation model to estimate current patterns in the region during the hake spawning months. Coinciding with the development of a functional swimbladder, hake larvae of 4 mm and larger showed a strong vertical distribution pattern associated with a sound scattering layer migrating from the thermocline during the night to near-bottom depths during the day. This diel vertical migration pattern was associated with the circulation structure, equivalent to a two-layer flow, indicating a recirculation pattern in the vertical plane. The retention of early larval stages in the spawning area was evident from the acoustic data, indicating a persistent location for the bulk of hake larvae at the main spawning ground during summer months. The distribution extends to the rest of the nursery grounds as the breeding season advances in agreement with the general pattern of middle shelf bottom circulation vectors produced by the numerical model. The results are discussed within the framework of Bakun’s fundamental triad, identifying its elements. In addition, a conceptual model for the main biophysical coupling processes during the early life history of M. hubbsi is proposed in order to gain insight about the recruitment mechanism of this species.
Se ha propuesto que movimientos planctónicos verticales acoplados a patrones de circulación horizontal o verticalmente estratificados podrían describir un mecanismo de retención con ventajas ecológicas como la mejora del reclutamiento. El desove del stock patagónico de la merluza argentina Merluccius hubbsi es principalmente de enero a febrero y está asociado a un frente altamente productivo. Aunque se ha hipotetizado sobre la retención de huevos y larvas de peces en este frente, esto no ha sido plenamente probado y sus mecanismos aún no han sido propuestos para los estadios tempranos de la merluza. A fin de comprender mejor los procesos físicos y biológicos involucrados en la supervivencia y distribución de las larvas de merluza, este trabajo se enfocó en los fenómenos de transporte y el comportamiento larvario asociado a ellos, los cuales permitirían la retención de larvas en el área de desove y su posterior distribución hacia las zonas de asentamiento y crianza. Para probar esta hipótesis a escalas espaciales y temporales apropiada, se analizaron registros acústicos para describir los patrones de distribución vertical y horizontal de las larvas de merluza, muestras discretas de plancton para confirmar la identidad de los blancos acústicos, y los resultados de un modelo de circulación numérico para estimar los patrones de corriente en la región durante los meses de desove de la especie. Coincidiendo con el desarrollo de una vejiga natatoria funcional, las larvas de 4 mm y mayores mostraron un marcado patron de distribución vertical asociado a una capa dispersora del sonido, que migra desde la termoclina, donde se encuentra durante la noche, hasta profundidades cerca del fondo durante el día. Este patrón diario de migración vertical estuvo asociado a la estructura de circulación, equivalente a un flujo en dos capas, lo que indica un patrón de recirculación en el plano vertical. La retención de estadios larvarios tempranos en el área de desove fue evidenciada por los datos acústicos que indican una ubicación persistente del grueso de las larvas de merluza en la principal zona de desove durante los meses de verano. La distribución se extiende al resto de la zona de crianza conforme avanza la temporada reproductiva coincidiendo con el patrón general de los vectores de circulación de fondo predichos para la sección media de la plataforma. Los resultados se discuten a la luz de la triada fundamental de Bakun identificando sus elementos. Además se propone un modelo conceptual acerca de los principales procesos de acoplamiento biofísico durante las primeras fases del ciclo de vida de la merluza para profundizar en el conocimiento de los mecanismos de reclutamiento de la especie.
Se ha propuesto que movimientos planctónicos verticales acoplados a patrones de circulación horizontal o verticalmente estratificados podrían describir un mecanismo de retención con ventajas ecológicas como la mejora del reclutamiento. El desove del stock patagónico de la merluza argentina Merluccius hubbsi es principalmente de enero a febrero y está asociado a un frente altamente productivo. Aunque se ha hipotetizado sobre la retención de huevos y larvas de peces en este frente, esto no ha sido plenamente probado y sus mecanismos aún no han sido propuestos para los estadios tempranos de la merluza. A fin de comprender mejor los procesos físicos y biológicos involucrados en la supervivencia y distribución de las larvas de merluza, este trabajo se enfocó en los fenómenos de transporte y el comportamiento larvario asociado a ellos, los cuales permitirían la retención de larvas en el área de desove y su posterior distribución hacia las zonas de asentamiento y crianza. Para probar esta hipótesis a escalas espaciales y temporales apropiada, se analizaron registros acústicos para describir los patrones de distribución vertical y horizontal de las larvas de merluza, muestras discretas de plancton para confirmar la identidad de los blancos acústicos, y los resultados de un modelo de circulación numérico para estimar los patrones de corriente en la región durante los meses de desove de la especie. Coincidiendo con el desarrollo de una vejiga natatoria funcional, las larvas de 4 mm y mayores mostraron un marcado patron de distribución vertical asociado a una capa dispersora del sonido, que migra desde la termoclina, donde se encuentra durante la noche, hasta profundidades cerca del fondo durante el día. Este patrón diario de migración vertical estuvo asociado a la estructura de circulación, equivalente a un flujo en dos capas, lo que indica un patrón de recirculación en el plano vertical. La retención de estadios larvarios tempranos en el área de desove fue evidenciada por los datos acústicos que indican una ubicación persistente del grueso de las larvas de merluza en la principal zona de desove durante los meses de verano. La distribución se extiende al resto de la zona de crianza conforme avanza la temporada reproductiva coincidiendo con el patrón general de los vectores de circulación de fondo predichos para la sección media de la plataforma. Los resultados se discuten a la luz de la triada fundamental de Bakun identificando sus elementos. Además se propone un modelo conceptual acerca de los principales procesos de acoplamiento biofísico durante las primeras fases del ciclo de vida de la merluza para profundizar en el conocimiento de los mecanismos de reclutamiento de la especie.