Título
Discriminación de subpoblaciones de la sardina del Pacífico (Sardinops sagax) con base en la temperatura de crianza estimada a partir de valores de O18O de los núcleos de otolitos
Discrimination of pacific sardine (Sardinops sagax) subpopulationsusing δ18O values of otolith cores to calculate larval rearing temperature
Autor
Jorge Alejandro Cerón Gómez
Colaborador
Sharon Zinah Herzka Llona (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
La implementación de estrategias de manejo para la explotación de poblaciones de pecesmarinos se basa en la identificación de las subpoblaciones, así como en la caracterizaciónde su distribución espacial y temporal en relación con las condiciones ambientales. Esto esparticularmente importante para las especies cuyo nivel de explotación varía a lo largo desu distribución y que presentan migraciones extensas. A pesar de los esfuerzos deinvestigación realizados en la sardina del Pacífico (Sardinops sagax) durante el siglopasado, aún hay incertidumbre en cuanto a su estructura poblacional, el origen natal de losindividuos, la cantidad de mezcla entre subpoblaciones y su capacidad migratoria. Lacomposición isotópica del oxígeno (δ18O) del carbonato de los otolitos de peces marinos hasido utilizada con éxito como una herramienta natural para entender sobre la estructurapoblacional y el origen natal, así como para reconstruir la historia térmica de los individuose inferir los patrones de migración. Los valores de δ18O en los otolitos registranpermanentemente la temperatura y la salinidad en la cual el carbonato es formado. Otolitosde sardinas que han crecido en aguas con diferentes temperaturas o bajo distintos regímenesde salinidad pueden presentar diferentes valores isotópicos. Los valores de δ18O se puedenutilizar para retrocalcular la temperatura de formación de carbonato si la composiciónisotópica del agua (δw) se conoce o se estima con base en la salinidad. Valle y Herzka(2008) reportaron un alto grado de variabilidad en los valores de δ18O de otolitos enteros desardinas jóvenes capturadas en el Pacífico Mexicano y el Golfo de California (hasta 2 ‰para una misma localidad). El alto nivel de variación se consideró consistente con la mezclade sardinas expuestas a ambientes con diferentes temperaturas durante el primer año devida. Sin embargo, los valores isotópicos derivados del análisis de otolitos enteros integrala temperatura a la que estuvo expuesto un individuo a lo largo de toda su vida, por lo cualla resolución temporal es limitada.El presente estudio aplicó tecnología de vanguardia para obtener y analizar submuestrasde carbonato de los núcleos de los otolitos de sardinas del Pacífico. Los objetivosson reconstruir la temperatura de crianza de sardinas para identificar subpoblaciones dedesove y evaluar si hay evidencia de mezcla entre las subpoblaciones del norte y el sur. Sehicieron muestreos quincenales de 150 sardinas cada uno de desembarques de la flotapesquera de El Sauzal, Baja California de febrero de 2008 a marzo de 2009. Las sardinaspresentaron un promedio de 165 ± 15 mm de longitud estándar (LE). Para los análisisisotópicos, se seleccionaron las sardinas capturadas en febrero de 2008 (173 ± 16mm LE).Estas presentaron una distribución bimodal, un grupo de tallas chicas con un promedio de159 ± 4mm (151/165) y tallas grandes con promedio de 189 ± 7mm LE (182/205) de loscuales se analizaron sub-muestras (n=39 en total). Según el modelo de migración de Felix-Uraga et al. (2005), estas sardinas deberían de corresponder a la subpoblación fría. Seestimaron las edades por medio del conteo de anillos estacionales. El carbonato fue extraídode 39 núcleos. Con base en mediciones del ancho de anillos diarios, el carbonato extraídode los núcleos abarca ante entre 50 y 70 días del periodo larval y juvenil temprano. Seencontró una amplia variabilidad en los valores de δ18O de los núcleos de los otolitos.También se retrocalculó la temperatura basada en los valores δ18O y estimaciones de δw(obtenida con base en valores de salinidad en los centros principales de desove) para lastemporadas en las que se estimo pudieron desarrollarse las sardinas sub-muestradas. Porúltimo, para evaluar si las temperaturas corresponden a la subpoblación fría, lastemperaturas retrocalculadas se compararon con imágenes de satélite de temperaturasuperficial del mar (TSM). Para las sardinas de 2.5 y 3.5 años de edad, las temperaturasretrocalculadas a partir de valores isotópicos son consistentes con las zonas de hábitat decrianza propuestas para la subpoblaciones fría y templada, lo cual es consistente con lahipótesis de mezcla. Esta tesis ejemplifica el potencial de esta técnica para contribuir alentendimiento de la estructura poblacional de la sardina del Pacífico.
The implementation of management strategies for marine fish populations relies onthe identification of subpopulations, as well as the characterization of their spatial andtemporal distribution relative to environmental conditions. This is particularly important forspecies whose level of exploitation varies along its distribution and that exhibit extensivemigrations. Despite the research effort conducted on the Pacific sardine (Sardinops sagax)during the last century, there is still uncertainty regarding its population structure, the natalorigin of individuals, the amount of mixing between subpopulations and its migratoryability. The oxygen isotopic composition (δ18O) of the otolith carbonate of marine fisheshas been successfully used as a natural tracer of stock structure and natal origin, as well asto reconstruct the thermal history of individuals and infer migration patterns.Otolith δ18O values permanently record the temperature and salinity under which thecarbonate formed. The otoliths of individuals that have grown in waters with differenttemperature and/or salinity regimes can thus exhibit differing isotopic values. Further, if theisotopic composition of the water (δw) in a given area is known (or can be estimated basedon salinity), δ18O values can be used to calculate the temperature of carbonate formation.Valle and Herzka (2008) found a high degree of variability in the δ18O values of wholeotoliths of young sardines captured in the Mexican Pacific and Gulf of California (up to 2‰). The high level of variation was considered consistent with mixing during the first yearof life. However, whether mixing occured at the subpopulation level or amongsubpopulations is not clear. However, isotopic values derived from whole otoliths integratethe temperature to which an individual was exposed throughout life. The temporalresolution that can therefore be obtained from whole otoliths is limited.Our ongoing research is implementing cutting-edge technology to obtain andanalyze carbonate sub-samples from the cores of the otoliths of Pacific sardines. Ouroverall goal is to reconstruct the temperature to which individual sardines were exposed toduring the larval and early juvenile period to identify spawning subpopulation and evaluatewhether there is evidence of mixing among the northern and southern Pacificsubpopulations.Samples of 150 sardines were taken biweekly each one from landings of the fishing fleet ofEl Sauzal, Baja California since February 2008 to March 2009. The sardines had an average165 ± 15 mm standard length (SL). For isotopic analysis, sardines were selected fromFebruary 2008 (173 ± 16 mm SL). These sardines presented a bimodal distribution, thesmall group size with an average of 159 ± 4 mm (151/165) and large sizes with average of189 ± 7 mm SL (182/205) of which sub-samples were used in the analysis (n = 39 intotal). According to the migration pattern of Felix-Uraga et al. (2005), these sardines shouldcorrespond to the cold subpopulation. Ages were estimated by counting seasonal rings. Thecarbonate was extracted from 39 cores. Based on ring width measurements per day,carbonate cores covered between 50 and 70 days of early larval and juvenile stages. Therewas a wide variability in the values of δ18O otolith cores. We backcalculate temperaturebased on δ18O values and estimates of δw (obtained from salinity values corresponding tothe main centers of spawning) for the periods of development of the subsampled sardines.Finally, to assess whether the temperatures correspond to the cold subpopulationbackcalculate temperatures were compared to satellite images of sea surface temperature(SST). For sardines 2.5 and 3.5 years of age, backcalculate temperatures from isotopicvalues are consistent with the proposed breeding areas for cold and temperatesubpopulations, congruent with the mixing hypothesis. This thesis exemplifies the potentialof this technique to contribute to the present-day understanding of Pacific sardinesubpopulations.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2010
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Cerón Gómez, J. A.2010.Discriminación de subpoblaciones de la sardina del Pacífico (Sardinops sagax) con base en la temperatura de crianza estimada a partir de valores de O18O de los núcleos de otolitos.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.70 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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