Dispersal and productivity of Chinook (Oncorhynchus tshawytscha) and coho (Oncorhynchus kisutch) salmon colonizing newly accessible habitat

Abstract

Following construction of a fish ladder at Landsburg Diversion Dam on the Cedar River, Washington, USA, in fall 2003, we used DNA-based parentage to identify second generation Chinook (Oncorhynchus tshawytscha) and coho (Oncorhynchus kisutch) salmon as recruits that were produced above the dam or "strays" dispersing into the new habitat that were produced elsewhere. For both species, strays colonized immediately but decreased as a proportion of the total run over time. Chinook salmon strays were more numerous in years when the species was more abundant below the dam and included a much larger proportion of hatchery origin salmon than did coho salmon. Productivity, calculated as the ratio of female recruits sampled at the dam to female spawners, exceeded replacement in all four coho salmon cohorts but only two of five Chinook salmon cohorts, leading to more rapid population expansion of coho salmon. However, estimates of fishing mortality and recruitment into the Cedar River below the dam substantially increased Chinook salmon productivity estimates. Our results demonstrate that Pacific salmon are capable of rapidly recolonizing habitat made accessible by restoration and emphasize the importance of demographic exchange with preexisting populations during the transition from recolonization to self-sustainability.Résumé : Après la construction d'une passe à poissons au barrage de dérivation de Landsburg, sur la rivière Cedar (Washington, États-Unis), à l'automne 2003, nous avons utilisé l'ascendance basée sur l'ADN pour distinguer les saumons quinnats (Oncorhynchus tshawytscha) et coho (Oncorhynchus kisutch) de deuxième génération constituant des recrues produites en amont du barrage des individus « égarés » produits ailleurs qui s'étaient dispersés dans ce nouvel habitat. Pour les deux espèces, si les égarés ont immédiatement colonisé l'habitat, la proportion de la montaison totale qu'ils représentaient a diminué avec le temps. Les saumons quinnats égarés étaient plus nombreux les années où l'espèce était plus abondante en aval du barrage et comptaient une proportion beaucoup plus grande de saumons issus d'écloseries que les saumons cohos. La productivité, calculée comme étant le rapport du nombre de recrues femelles échantillonnées au barrage et du nombre de génitrices, dépassait le niveau de remplacement dans les quatre cohortes de saumons cohos, mais dans seulement deux cohortes de saumons quinnats sur cinq, entraînant une expansion plus rapide de la population de saumons cohos. Toutefois, les estimations de la mortalité par pêche et du recrutement dans la rivière Cedar en aval du barrage ont sensiblement accru les estimations de la productivité des saumons quinnats. Nos résultats démontrent que les saumons du Pacifique sont capables de recoloniser rapidement un habitat rendu accessible par la restauration et soulignent l'importance de l'échange démographique avec des populations préexistantes durant la transition d'une situation de recolonisation à une situation d'autosuffisance. [Traduit par la Rédaction]

Grandparentage assignments identify unexpected adfluvial life history tactic contributing offspring to a reintroduced population

“…Contrary to recently published studies for other Chinook and coho ( O. kisutch ) salmon reintroductions (Anderson et al. ; Evans et al. ), current CRR estimates suggest that the population above Cougar Dam is not replacing itself (Sard et al.…”

“…Even with the incorporation of adfluvial Chinook salmon offspring, CRR for adults reintroduced above Cougar Dam are low compared to other published studies (Anderson et al. ; Evans et al. ).…”

An evaluation of the contribution of hatchery stocking on population density and biomass: a lesson from masu salmon juveniles within a Japanese river system

“…; Anderson et al . ). Moreover, the recolonised salmon population in the newly accessible habitat can increase rapidly without stocking (Shimoda & Kawamula 2012b, ; Pess et al .…”

Coho Salmon Colonization of Oregon's Upper Willamette River Basin

“…The Cedar River population has been self‐sustaining and expanding, with hundreds of adult Coho Salmon counted annually at the ladder (Anderson et al. ). Margaret Creek in Southeast Alaska is another example of fish ladder installation (1989–1990) followed by the rapid colonization of Coho Salmon—in this case after a single release of 25,000 pre‐smolts (Bryant et al.…”