The influence of discharge, current speed, and development on the downstream dispersal of larval nase (<i>Chondrostoma nasus</i>) in the River Danube

Downstream migration (DSM) of young fish has traditionally been considered a passive process. A review of studies of the patterns and mechanisms of DSM showed that it met the main criterion for migration: that animals move between well-defined habitats according to a predictable schedule. During DSM, fish often leave the habitat in which they reside (inshore zone) and enter a migratory habitat (main channel). DSM is manifested at a seasonal or diel scale and in species-specific spatial distribution patterns. According to our "dispersal with low dilution" hypothesis, the supposed adaptive value of DSM is due not only to dispersal but also to maintenance of aggregations and synchronization of migratory activity. Temporal and spatial peaks of migration promote efficient intraspecific interactions, such as shoaling, and the integrity of populations. We conclude that migratory behaviour is most successful in habitats with optimum complexity and that the influence of behaviour on DSM is most important at key periods and sites (twilight windows and interfaces between habitats).Résumé : L'avalaison de jeunes poissons a traditionnellement été considérée comme étant un processus passif. Un examen des études des motifs et mécanismes d'avalaison montre qu'elle répond au principal critère d'une migration, soit que les animaux se déplacent entre des habitats bien définis selon un cadre temporel prévisible. Durant l'avalaison, les poissons quittent souvent l'habitat où ils résident (zone côtière) et entrent dans un habitat migratoire (chenal principal). L'avalaison se manifeste à une échelle saisonnière ou journalière et selon des motifs de répartition spatiale propres à chaque espèce. Selon notre hypothèse de « dispersion avec peu de dilution », la valeur adaptative supposée de l'avalaison résulte non seulement de la dispersion, mais également du maintien de groupements et de la synchronisation de l'activité migratoire. Les pointes de migration temporelles et spatiales favorisent des interactions intraspécifiques efficientes, comme le regroupement en bancs, et l'intégrité des populations. Nous concluons que le comportement migratoire a le plus de succès dans des habitats de complexité optimale et que l'influence du comportement sur l'avalaison est la plus importante dans des périodes et des sites clés (fenêtres crépusculaires et interfaces entre habitats). [Traduit par la Rédaction]

Section: Habitat Scaling and Dsm: Distribution And Behaviour Of Migracontrasting

confidence: 98%

Section: Habitat Scaling and Dsm: Distribution And Behaviour Of Migramentioning

confidence: 99%

Section: Habitat Scaling and Dsm: Distribution And Behaviour Of Migramentioning

confidence: 99%

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Downstream migration and mechanisms of dispersal of young fish in rivers

Павлов

Mikheev

2017

“…Dispersal modes of fish during the crucial larval phase of their life cycle is an important factor in recruitment and is governed by abiotic triggers (e.g., hydrology and hydraulics: Pavlov (1994); and discharge: Lechner et al 2017;Korman et al (2004); Reichard and Jurajda (2004)), in combination with biotic triggers (e.g., physiology and behaviour: Gaudin and Sempeski (2001); Heggenes and Dokk (2001);Pavlov (1994)). In a study on juvenile fish movement, Pavlov et al (2008) concluded that micro-scale habitat heterogeneity, interacting with individual behavioural variability within fish populations, could affect the proportion of resident to migratory fish in a river.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Modelling the dispersal of riverine fish larvae: from a raster-based analysis of movement patterns within a racetrack flume to a rheoreaction-based correlated random walk (RCRW) model approach

Glas

Tritthart

Zens

et al. 2017

Self Cite

Recruitment of Chondrostoma nasus and similar fish species in rivers is related to spatiotemporal linkages between larval hatching and nursery habitats. Active swimming behaviour contradicts the assumption that passive particle tracing models can serve as a proxy for larval dispersal models. A racetrack flume with an inshore area of near-natural slope was created to observe individual larval trajectories. A new three-step, raster-based analysis was developed to distinguish four types of movement patterns: active upstream, active downstream, active-passive, and passive. Both larval developmental stage-specific and release site-specific occurrences of these movement patterns were experimentally found for nine flow velocity classes (≤0.225 m·s −1 ). These currentinduced movement patterns, and evaluated durations within them, were used to develop a biased and correlated random walk model that includes rheoreaction -a key behavioural response of fish to flow within rivers. The study introduces the concept and application of a rheoreaction-based correlated random walk model, which coupled with a 3D hydrodynamic model, allows prediction of the spatiotemporal effects of various river discharges, morphologies, and restoration scenarios on larval fish dispersal.Résumé : Le recrutement de Chondrostoma nasus et d'espèces de poissons semblables dans les rivières est relié à des liens spatiotemporels entre l'éclosion des larves et les habitats d'alevinage. Le comportement de nage active contredit l'hypothèse voulant que les modèles de suivi de particules passives puissent se substituer aux modèles de dispersion des larves. Un canal de nage ovale avec une zone côtière de pente quasi naturelle a été créé pour observer les trajectoires de larves individuelles. Une nouvelle analyse de mappage en trois étapes a été mise au point pour distinguer quatre types de déplacements, à savoir : actif vers l'amont, actif vers l'aval, actif-passif et passif. Des cas de ces types de déplacements tant à l'étape du développement des larves que pour des sites de lâcher précis ont été observés expérimentalement pour neuf catégories de vitesses d'écoulement (≤0,225 m·s -1 ). Ces motifs de déplacement induits par le courant et leurs durées évaluées ont été utilisés pour développer un modèle de parcours aléatoire biaisé et corrélé qui comprend la rhéoréaction, une réaction comportementale clé des poissons à l'écoulement dans les rivières. L'étude introduit le concept et l'application d'un modèle de parcours aléatoire corrélé basé sur la rhéoréaction qui, jumelé à un modèle hydrodynamique en 3D, permet de prédire les effets spatiotemporels de différents débits, morphologies et scénarios de restauration de rivière sur la dispersion des larves de poisson. [Traduit par la Rédaction]

“…The movement patterns observed in this study (Glas et al 2017), which, when coupled with a 3D hydrodynamic model, enable prediction of the effects of discharge, bed morphology, as well as restoration measures on the distribution patterns of the early stages of fish in rivers. Lechner et al (2018) show in their field experiment that the drift mode and spatial drift patterns of marked and recaptured larvae differ substantially from simultaneously released, passively drifting plastic particles. In this environment, the interrelationship of discharge and inshore morphology are relevant factors that influence the dispersal of the early stages.…”

mentioning

confidence: 99%

Paths to the unknown: dispersal during the early life of fishes

Keckeis

Clemmesen

Humphries

et al. 2018

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Abstract:The special issue brings together selected contributions from the 39th Annual Larval Fish Conference hosted by the University of Vienna, Austria, and presents the latest research and understanding of dispersal patterns and processes of early life stages of fishes of various aquatic environments around the world (open ocean, coastal areas, estuaries, and rivers). An important component of this compendium is to indicate new approaches and to outline the importance of integration of information about movements and dispersal for recruitment, population dynamics, species conservation, and management issues.Résumé : Le présent numéro spécial réunit des communications choisies présentées au 39 e congrès annuel sur les larves de poisson, qui s'est tenu à l'Université de Vienne (Autriche), et présente les plus récents travaux, et la compréhension qui en découle, sur les motifs et processus de dispersion des premiers stades de vie de poissons de différents milieux (haute mer, zones littorales, estuaires et rivières) aux quatre coins du monde. Un aspect important de ce recueil est qu'il décrit de nouvelles approches et souligne l'importance de l'intégration de l'information sur les déplacements et la dispersion pour l'étude du recrutement, de la dynamique des populations, de la conservation des espèces et des enjeux touchant à la gestion. [Traduit par la Rédaction]The special issue brings together selected contributions from the 39th Annual Larval Fish Conference hosted by the University of Vienna, Austria, and presents the latest research and understanding of dispersal patterns and processes of early life stages of fishes. The main aim was to identify and describe the abiotic (e.g., temperature, habitat, hydraulics, hydrodynamics) and biotic (e.g., growth, feeding, genetics, energetics, species specificity, species interactions, development, morphology, life history) factors that influence the capacity or outcome of larval fish dispersal patterns and processes. An important component of this compendium is to outline the consequences of these findings for recruitment, population dynamics, conservation, and management in different aquatic environments around the world.Overall, 15 contributions from 13 countries present information about changing morphometric relationships during early ontogeny and the consequences for dispersal, field observations of spatiotemporal dispersal patterns in rivers, estuaries, and oceans, extent of and connectivity with spawning grounds, patterns of settlement (recruitment) to reefs, behavior patterns of fish larvae in flow, and dispersal modelling ( Table 1). The largest number of the studies was conducted in freshwater environments, seven in rivers and one in a fluvial lake, followed by investigations in marine environments (five), and two that analyzed the spatiotemporal distribution of larvae in estuaries. Ten of the studies were conducted in the field; three studies report findings of in vitro experiments and cultured individuals, and two studies summarize published knowledge about...