Using otolith microchemistry for disclosing nursery habitat use patterns by juvenile Solea senegalensis

Abstract

A variação da composição elementar dos otólitos em relação à composição elementar na água é uma ferramenta muito útil para determinar os movimentos dos peixes, as suas rotas de migração e também os padrões de uso do habitat. Neste estudo, foi realizada uma experiência laboratorial para avaliar os efeitos de variações na salinidade (5, 18, 30) e temperatura (16ºC, 21ºC) na composição elementar de otólitos de juvenis de Solea senegalensis, uma espécie com grande importância económica para as pescas e também para aquacultura. Esta espécie migra entre as águas marinhas e salobras, especialmente durante o primeiro ano de vida. Os resultados deste trabalho mostram a habilidade de Sr:Ca e Ba:Ca em distinguir salinidades altas e baixas, mas não em salinidades intermédias representantes de ambientes tipicamente estuarinos, com água salobra. Não houve efeito significativo da temperatura nos elementos anteriores, enquanto para Mn:Ca, 24Mg:Ca e 25Mg:Ca não houve diferenças entre os tratamentos. O coeficiente de partição para Sr (DSr) evidenciou diferenças na temperatura e na salinidade, enquanto DBa revelou diferenças na salinidade, temperatura e também na interação entre salinidade e temperatura. DMn, D24Mg e D25Mg também apresentaram comportamento diferente: DMn apresentou diferenças em salinidade e na interação entre salinidade e temperatura, enquanto D24Mg apresentou diferenças em salinidade e temperatura e D25Mg apenas diferenças em salinidade. Os regimes de temperatura e salinidade utilizados no presente estudo abrangem aqueles ocupados por juvenis no seu habitat natural, e portanto fornecem um teste realista para o uso da microquímica de otólitos para compreender a história ambiental de indivíduos desta espécie.A composição elementar do otólito resulta de vários fatores ambientais, apoiando a suposição de que variações ambientais são refletidas na composição do otólito. Os resultados deste trabalho indicam a necessidade de combinação de experiências de laboratório com estudos de campo para melhor compreender os processos envolvidos na incorporação de elementos na matriz do otólito e também para interpretar padrões específicos de espécies na química de otólitos.

Variation of the elemental composition of otoliths relative to the elemental composition in water is a very useful tool to determine fish movements, their migration routes and patterns of habitat use. In this study, we performed a laboratory experiment to evaluate the effects of variations in salinity (5, 18, 30) and temperature (16ºC, 21ºC) in the otolith elemental composition of juvenile Solea senegalensis, a species of high economic importance for both fisheries and aquaculture, which migrates between marine and brackish waters, especially during the first year of life. Our results show the ability of both Sr:Ca and Ba:Ca to discriminate between high and low salinities, but not at the intermediate levels representing typical estuarine brackish environments. There was not a significant effect of temperature for the previous elements, whereas for Mn:Ca, 24Mg:Ca and 25Mg:Ca there were no differences between treatments. Partition coefficient for Sr (DSr) evidenced differences in temperature and in salinity, while DBa revealed differences in salinity, temperature and also on the interaction between salinity and temperature. DMn, D24Mg and D25Mg also had different behavior: DMn presented differences in salinity and in the interaction between salinity and temperature, while D24Mg presented differences in salinity and temperature and D25Mg had only differences in salinity. The temperature and salinity regimes used in the present study cover those occupied by juveniles in their natural habitat, and therefore provide a realistic test for the use of otolith microchemistry to understand the environmental history of individuals of this species. The elemental composition of the otolith results from several environmental factors, supporting the assumption that variations in the environment are reflected in the composition of the otolith. The results of this work indicate the need for the combination of laboratory experiments with field studies to better understand the processes involved in incorporating elements into the otolith matrix and to interpret species-specific patterns in the chemistry of otoliths.