Temperature and salinity use of fjord migrating and estuarine resident veteran brown trout (Salmo trutta) in a fjord system in northern Norway

Abstract

Det er allment akseptert at temperatur og salinitet er viktige abiotiske faktorer som påvirker ulike aspekter av anadrom brunørret (Salmo trutta) sin livssyklus. Detaljert kunnskap om bruken av ulike temperaturer og saliniteter under den marine næringsvandringen er imidlertid begrenset. Temperatur- og salinitetsbruk under den marine næringsvandringen ble derfor undersøkt i Tosenfjorden og Flostrømmen i Nord-Norge, hvor 55 individer av anadrom brunørret (gjennomsnittlig lengde = 459 mm, SD ± 70) ble utvendig merket med temperatur- og salinitetsmålende akustiske sendere og deretter fulgt under næringsvandringene i 2015 og 2017. En stor del av de merkede fiskene (2015: 54%, 2017: 72%) ble igjen i estuariet hvor de ble merket. Omliggende temperaturer og saliniteter varierte i stor grad mellom habitatene, hvor begge generelt var høyere i fjorden. De fjordmigrerende fiskene in 2017 oppholdt seg i Flostrømmen i omtrent en måned før de vandret ut i fjorden, noe som kan forklares med at de ventet på at temperaturen i fjorden skulle nå nedre registrerte grense for vekst (~4 °C). Resultater fra dette studiet tyder på at salinitetstoleransen/-preferansen var høyere hos de fjordmigrerende fiskene enn for de som ble værende i estuariet da fjordfiskene oppholdt seg i saltere og varmere vann i samme tidsperiode i estuariet i 2017. En lavere kondisjonsfaktor hos de fjordmigrerende fiskene kan også delvis forklare den observerte forskjellen mellom gruppene, da de fjordmigrerende fiskene kan ha hatt en større motivasjon til å jakte marine byttedyr i de dypere vannlagene av estuariet. De fjordmigrerende fiskene opplevde høye saliniteter (>30 ‰) tidlig i fjordmigrasjonen i 2017, noe som indikerer en god toleranse for kombinasjonen av høye saliniteter og lave temperaturer (~4 °C). Estuariefisk opplevde konsekvent lave saliniteter i juni for begge årene (2015: 2– 7 ‰; 2017: 1-10 ‰), som kan ha vært et resultat av høy vannføring i elven og/eller overflateorientert jakt på byttedyr. Et flertall av fisk i dette studiet oppholdt seg i brakkvann størsteparten av næringsvandringen. Total lengde, kondisjonsfaktor, kjønn og antall tidligere næringsmigrasjoner hadde liten forklaringsverdi på bruken av temperatur og salinitet. Fremtidige klimaendringer og påfølgende økte temperaturer i den marine fasen av studieområdet kan være en fordel for sjøørreten i dette området da de registrerte temperaturene sjelden nådde den rapporterte optimaltemperaturen for vekst (~16 °C). Foreløpig finnes det lite kunnskap om den optimale temperaturen for vekst hos brunørret endres ved ulike saliniteter, og hvordan temperatur- og salinitetspreferanser interagerer med tilgjengelighet på byttedyr og anti-predatorisk oppførsel som til slutt former den marine næringsvandringen til anadrom brunørret.

It is widely accepted that temperature and salinity are important abiotic factors affecting anadromous brown trout (Salmo trutta) throughout their lives. However, detailed knowledge on temperature and salinity use under their marine feeding migration is scarce. In this study, temperature and salinity use in Tosenfjorden and Flostrømmen estuary in northern Norway was investigated by externally tagging 55 anadromous brown trout (mean length =459 mm, SD ± 70) with temperature and salinity sensing acoustic tags and tracking them during their feeding migration period in 2015 and 2017. A large part of the tagged fish (2015: 54%, 2017: 72%) were observed to stay resident in the estuarine area where they were tagged. The experienced temperatures and salinities varied significantly between the fjord and the estuarine habitat, both generally being higher in the fjord. Fjord migrating fish in 2017 was observed to reside in the estuary for about a month during spring before entering the fjord, possibly waiting for fjord temperatures to reach the lower temperature for growth at ~4 °C. Some evidence indicated different salinity tolerance/preferences for fjord migrants due to them utilizing warmer and saltier waters in the estuary under the concurrent stay with the estuarine residents in 2017. A lower condition factor of the fjord migrants may also explain the observed differences, as these fish might have had a higher motivation to forage on nutrient rich marine prey in the deeper layers of the estuary. Experienced salinities were high (> 30 ‰) for the fjord migrating fish in 2017 immediately after sea entry, indicating a good tolerance for the combination of high salinities and low water temperatures (~4 °C). Estuarine fish experienced low salinities in June both years (2015: 2– 7 ‰; 2017: 1-10 ‰), possible due to increased water flow in the river and/or surface-oriented feeding. The majority of both fjord migrants and estuarine resident fish were found to dwell in brackish waters for most of their feeding migration period. Total body length, condition factor, sex and number of previous seaward migrations did not seem to be important predictors for the temperature and salinity use of the fish. Climate change and associated increasing temperatures in the marine phase of the study area may be advantageous for the sea trout in this region as the recorded temperatures from the tagged fish rarely reached the previously reported optimal temperature for growth of the species (~16 °C). However, it is not known whether optimal temperature for growth varies with salinity, and how temperature and salinity preferences interact with prey availability and anti-predator behavior to shape the seaward feeding migrations of anadromous brown trout.