Quantitative Studies of Arctic Cod (Boreogadus saida) Schools: Important Energy Stores in the Arctic Food Web

• Published in: ARCTIC
• Main Authors: Crawford, R.E., Jorgenson, J.K.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Arctic Institute of North America 1996
• Subjects: fish; Arctic cod; Boreogadus saida; biomass; trophic; predation; zooplankton; grazing; Lancaster Sound; Canada; poisson; morue arctique; biomasse; trophique; prédation; zooplancton; broutage; détroit de Lancaster; Allen Bay; Arctic; Cornwallis; Cornwallis Island; Devon Island; Arctique*; Zooplankton
• Online Access: https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/arctic/article/view/64251

Aggregations of Arctic cod (Boreogadus saida) in Allen Bay, on the southern coast of Cornwallis Island, Lancaster Sound were studied with fishery acoustics techniques in 1989 and 1990. Nonschooling fish were also examined in several Cornwallis and Devon Island bays. Although acoustic signal shading within the schools minimized abundance estimates (error may exceed 50%), measurements in 1989 indicated that two aggregations of adult Arctic cod together comprised at least 900 million individuals. Combined surface area of these two schools was 59 hectares, and total biomass was 30 715 tonnes (520 t/ha). Mean density in one school was 91 fish/cu m. In the other it was 307 fish/cu m, each fish occupying a space equivalent to about one body length cubed. A smaller school studied in the same location a year later had a mean density of 72 fish/cu m. Mean length of net-captured fish from that school was 18.7 cm (TL), and mean weight was 44.5 g. School surface area was about 4.6 hectares, and it contained an estimated 2835 t of biomass (616 t/ha). Given that significant concentrations of biomass occurred in this small portion of the Lancaster Sound region, we concluded that, in theory, sufficient biomass was sequestered in fish schools within the region to support energy flows through the food web. Acoustic measurements indicated that fish at a school edge were larger (target strength [TS] = -44.7 dB, equivalent size = 19.3 cm) than nonschooling fish elsewhere (TS = -53.4 dB, equivalent size = 8.4 cm). Zooplankton abundance near a school was markedly reduced. Near Cornwallis Island, where water temperatures throughout the water column were >-1.3 C, fish were scattered from surface to bottom. But near Devon Island, fish were common only in warmer surface waters (>2.0 C) above a marked thermocline at about 35 m, but not deeper, where water temperature was -1.5 C. En 1989 et 1990, on s'est servi de techniques acoustiques utilisées dans l'industrie de la pêche pour étudier des concentrations de morue arctique (Boreogadus saida) dans Allen Bay, sur la côte méridionale de l'île Cornwallis (détroit de Lancaster). On a également étudié des poissons non rassemblés en bancs dans plusieurs baies des îles Cornwallis et Devon. Bien que l'ombre acoustique due aux bancs ait réduit les estimations de l'abondance (la marge d'erreur peut dépasser 50 p. cent), les mesures de 1989 montraient que deux concentrations de morue arctique adulte totalisaient au moins 900 millions d'individus. La superficie combinée de ces deux bancs était de 59 hectares et leur biomasse totale d'environ 30 000 tonnes (520 t/ha). La densité moyenne dans un banc était de 91 poissons/m³. Dans l'autre, elle était de 307 poissons/m³, chaque individu occupant un volume équivalent à un cube dont l'arête mesure environ la longueur de son corps. Un plus petit banc étudié au même endroit un an plus tard avait une densité moyenne de 72 poissons/m³. La longueur moyenne des individus capturés au filet dans ce banc était de 18,7 cm (longueur totale), et le poids moyen était de 44,5 g. La superficie occupée par le banc était d'environ 4,6 hectares, et elle contenait une biomasse approximative de 2835 tonnes (616 t/ha). Vu que d'importantes concentrations de biomasse existent dans ce secteur restreint de la zone du détroit de Lancaster, on conclut qu'en théorie il y avait, dans la région, suffisamment de biomasse fixée dans les bancs de poissons pour soutenir des transferts d'énergie dans le réseau trophique. Les mesures acoustiques indiquaient que les poissons situés à la périphérie du banc étaient plus gros (intensité de cible [IC] = 44,7 dB, taille équivalente = 19,3 cm) que les poissons non rassemblés en bancs ailleurs (IC = 53,4 dB, taille équivalente = 8,4 cm). L'abondance du zooplancton près d'un banc était nettement réduite. Près de l'île Cornwallis, où la température de l'eau dans toute la colonne d'eau était > -1,3 °C, les poissons étaient répartis de la surface au fond. Mais près de l'île Devon, les poissons étaient abondants seulement dans les eaux de surface plus chaudes (> 2,0 °C) au-dessus d'un thermocline établi à environ 35 m, mais pas plus, où la température de l'eau était de -1,5 °C.