OTOLITH MICROCHEMISTRY INDICATES UNEXPECTED PATTERNS OF RESIDENCY AND ANADROMY IN BLUEBACK HERRING, ALOSA AESTIVALIS, IN THE HUDSON AND MOHAWK RIVERS.

LA MICROCHIMIE DES OTOLITHES RÉVÈLE DES MODÈLES INATTENDUS DE COMPORTEMENT SÉDENTAIRE ET ANADROME DE L’ALOSE D’ÉTÉ, ALOSA AESTIVALIS, DANS LES RIVIÈRES HUDSON ET MOHAWK

¹ College of Environmental Science & Forestry, State University of New York, Syracuse, NY USA.
² Hudsonia Ltd., Annandale-on-Hudson, NY USA.
³ New York State Department of Environmental Conservation, Utica, NY USA.
⁴ Department of Nuclear Physics, Lund University, LUND, Sweden.

Received: 30 September 2000
Accepted: 17 January 2001

Abstract

Blueback herring is an anadromous fish endemic in the tidal Hudson River Estuary, USA. Twentieth-century improvements to a lock and canal system permitted the species to invade the Hudson’s main tributary, the Mohawk River, where it has been recorded since the 1930s. Moving westward over time, individuals were collected in Lake Ontario, approx. 275 km west of the Hudson, in 1997. However, the actual status (resident or marine anadromous) of adults there or in the Mohawk has not been determined. We collected adult blueback herring in the spring 1999 spawning run and analyzed their otoliths’ elemental composition with both electron (WDS) and nuclear (mu PIXE) microprobes. We measured strontium:calcium ratios along « life-history transects » (WDS) and mapped entire otoliths (mu PIXE), providing a detailed time series of data on the Sr:Ca, and thus habitat use history, of the fish. We also analyzed otoliths of Mohawk and Hudson River young-of-year (YOY). The Sr:Ca ratios of Mohawk YOY are slightly but significantly higher than those of Hudson YOY. Life history transects for 51 adults show complex patterns of Sr:Ca, indicating that many of the fish move into salt water at least for brief periods. However, many fish appear to spend extended parts of their post-YOY lives in fresh water, and at least two adults (caught in the Mohawk near Rome, NY) appear never to have changed habitats at all. This is thus the first demonstration of residency in Mohawk River herring.

Résumé

L’alose d’été, poisson anadrome endémique de la rivière Hudson, Etats-Unis, a été observée sur un affluent, la rivière Mahawk, depuis les années 1930. Se déplaçant continuellement vers l’ouest, des individus ont été capturés dans le lac Ontario, en 1997. Toutefois, le véritable statut (sédentaire ou anadrome marin) des adultes du lac Ontario ou de la rivière Mohawk n’a pas été déterminé. Nous avons capturé des aloses d’été adultes au printemps 1999, lors de la migration de reproduction et nous avons analysé la composition élémentaire de leurs otolithes à la fois à l’aide de micro-sondes à électrons (WDS) et de micro-sondes nucléaires (mu PIXE). Nous avons mesuré le rapport strontium/calcium (Sr/Ca) le long de transects d’histoire de vie (WDS) et photographié entièrement les otolithes (mu PIXE), ce qui a permis de recueillir des données détaillées sur les séries temporelles, concernant le rapport Sr/Ca, et aussi sur l’histoire de vie en relation avec la salinité. Nous avons aussi analysé des otolithes de juvéniles (YOY) des rivières Hudson et Mohawk. Le rapport Sr/Ca des juvéniles de Mohawk est légèrement mais significativement plus élevé que pour ceux de l’Hudson. Les coupes de l’histoire de la vie de 51 adultes montrent des patrons complexes de Sr/Ca, montrant que beaucoup de poissons vont en eau salée au moins pendant de brèves périodes. Cependant, beaucoup de poissons semblent passer de longues périodes de leur vie post-juvénile en eau douce, et au moins deux adultes (capturés dans la rivière Mohawk près de Rome, NY) paraissent ne jamais avoir changé d’habitat. C’est donc la première démonstration de sédentarité des aloses d’été dans la rivière Mohawk.