Impact of salinity on oxygen consumption, swim performance, and blood physiology of brown trout (Salmo trutta)

Abstract

Selv om virkningen av saltholdighet på euryhalin fiskearter er godt dokumentert, er det fortsatt et betydelig kunnskapshull om effekten på brunørret (Salmo trutta), spesielt når det gjelder deres fysiologi og svømmeytelse. I dette forsøket ble 30 landlåste S. trutta-individer fra Lundamo settefiskanlegg i Trøndelag delt inn i 4 behandlingsgrupper, og individuelt testet via UCrit-forsøk i et inter-flow lukket respirometrikammer i brakkvann (9,5 – 15,0 ppt) og i sjøvann (31,3 – 34,6 ppt). Effekten av salinitet ble studert for oksygenforbruk (MO2), og svømmeytelse - kvantifisert ved total prøvetid (minutter) og maksimal svømmehastighet (m/s) - samt biokjemiske markører i blod, spesielt osmolalitet, klorid, glukose, laktat og kortisol. Signifikante forskjeller i MO2-respons ble observert på tvers av brakkvanns- og sjøvannsbehandlingsgrupper. Sjøvannsgrupper viste ikke redusert svømmeytelse under UCrit-forsøk sammenlignet med brakkvannsgrupper. Blodplasmaosmolalitet og kloridnivåer viste ingen merkbare forskjeller på tvers av den eksperimentelle tidslinjen og/eller behandlingsgruppene, noe som tyder på at ørreten tilpasset seg godt til den endrede saltholdigheten blant behandlingene. Glukose-, laktat- og kortisolnivåer antydet at treningsindusert stress eller utmattelse ikke bidro signifikant til de observerte resultatene, noe som tyder på alternative stressfaktorer som mest sannsynlig er relatert til håndtering og/eller iboende stressrespons på endringer i saltholdighet. Resultatene antyder et komplekst samspill av faktorer som påvirker de fysiologiske responsene til S. trutta. Mer omfattende studier er nødvendig for å undersøke de underliggende faktorene som driver saltholdighetstoleranse for S. trutta i både kultiverte og ville bestander.

While the impact of salinity on euryhaline fish species has been well-documented, there remains a significant knowledge gap concerning the effects on hatchery-derived brown trout (Salmo trutta), particularly regarding their physiology and swim performance. To address this gap, 30 landlocked S. trutta individuals from Lundamo hatchery in Trøndelag were divided into 4 treatment groups, and individually tested via UCrit trials within an inter-flow closed respirometry chamber in brackish water (9.5 – 15.0 ppt) and in full-strength seawater (31.3 – 34.6 ppt). The effect of salinity was measured on oxygen consumption (MO2), and swim performance - quantified by total trial time (minutes) and maximum swim speed (m/s) - and blood biochemical markers, specifically osmolality, chloride, glucose, lactate, and cortisol. Significant differences in MO2 responses to treatments post-trial were observed across brackish water and full-strength seawater treatment groups. Full-strength seawater groups did not exhibit reduced swimming performance during UCrit trials compared to brackish water groups. Plasma osmolality and chloride levels showed no significant differences across the experimental timeline and treatment groups, suggesting that the trout adapted well to the altered salinity among the treatments. Glucose, lactate, and cortisol levels suggested that exercise-induced stress or exhaustion did not significantly contribute to the observed results, implying alternative stressors most likely related to handling and/or the inherent stress response to salinity changes. The results suggest a complex interplay of factors influencing the physiological responses of these hatchery-derived S. trutta individuals, warranting further exploration. More comprehensive studies are necessary to investigate the underlying factors driving salinity tolerance for S. trutta in both hatchery and wild conditions.