Slow dam passage in adult Columbia River salmonids associated with unsuccessful migration: delayed negative effects of passage obstacles or condition-dependent mortality?

摘要

The relationships among behavior, environment, and migration success in anadromous fishes are poorly understood. We monitored migration behavior at eight Columbia and Snake river dams for 18 286 adult Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) and steelhead (sea-run Oncorhynchus mykiss) over 7 years using radiotelemetry. When statistically controlling for variation in flow, temperature, fisheries take, and other environmental variables, we observed that unsuccessful individuals — those not observed to reach spawning areas — had longer passage times at nearly all dams than fish that eventually reached tributaries. In many cases, times were also longer for unsuccessful adults passing through a multiple-dam reach. Four ecological mechanisms may have contributed to these patterns: (i) environmental factors not accounted for in the analyses; (ii) inefficient responses by some fish to passage conditions at dams that resulted in slowed passage, energetic depletion, and unsuccessful migration; (iii) ongoing selection for traits needed to pass obstructions; and (or) (iv) passage rate was not directly linked to migration success, but rather, both resulted from relatively poor phenotypic condition upon river entry in unsuccessful migrants. Overall, these results illustrate the need for a mechanistic understanding of the factors that influence migration success and the need for fitness-based criteria to assess the effects of dams on anadromous fishes.On connaît mal les relations entre le comportement, l'environnement et le succès de la migration chez les poissons anadromes. Nous avons suivi par télémétrie le comportement migrateur de 18 286 saumons chinook (Oncorhynchus tshawytscha) et truites arc-en-ciel anadromes (Oncorhynchus mykiss) adultes à huit barrages sur le fleuve Columbia et la rivière Snake sur une période de 7 ans. Une fois que nous avons tenu compte statistiquement des variations de débit, de température, de retraits dus à la pêche et des autres variables du milieu, nous observons que les individus qui échouent leur migration — qui n'ont pas été observés sur les sites de fraye — prennent plus de temps pour traverser presque tous les barrages que les poissons qui éventuellement atteignent les tributaires. Dans plusieurs cas, le temps de passage dans les sections avec plusieurs barrages est aussi plus long pour les adultes qui échouent leur migration. Quatre mécanismes écologiques peuvent contribuer à ces patrons: (i) des facteurs écologiques non considérés dans les analyses, (ii) des réactions inefficaces de certains poissons aux conditions de traversée des barrages qui ont pour résultat de ralentir la traversée, d'épuiser les réserves énergétiques et de faire échouer la migration, (iii) une sélection actuelle des caractéristiques nécessaires pour surmonter les obstacles et (ou) (iv) des taux de passage qui ne sont pas reliés directement au succès de la migration, les deux variables s'expliquant plutôt par une mauvaise condition phénotypique lors de l'entrée dans la rivière chez les poissons qui échouent leur migration. Dans leur ensemble, nos résultats indiquent qu'il est nécessaire d'obtenir une compréhension mécaniste des facteurs qui influencent le succès de la migration, ainsi que des critères basées sur la fitness pour évaluer les effets des barrages sur les poissons anadromes.[Traduit par la Rédaction]