Elementary trophic ecology of pacific salmons in the Bering Sea. Species and regional differences. Provision with food in different environments

The final issue in the series of studies on trophic ecology of pacific salmons in the Bering Sea conducted by planktonologists of Pacific Fish. Res. Center (TINRO) for NPAFC. Salmons dwell in the upper epipelagic layer and feed mainly in the daytime by large-sized zooplankton that is more abundant in the upper pelagic layer as compared with the lower pelagic layer in summer-fall season. The zooplankton and nekton species dominant in the salmon diet are determined on the base of 8,000 plankton samples and 45,000 samples of salmon stomachs. Two periods with different environments are revealed in the Bering Sea in the early 21 century: the relatively warm period of 2000-2006 and the relatively cold period of 2007-2012. The regime shift between them affected the plankton community and trophic ecology of salmon, though not by means of water cooling directly but presumably because of the water circulation change. Food composition is determined for each size group of salmons in both periods, by biostatistical areas and bathymetric ranges. Zooplankton grazing by salmons increased significantly in all areas during the cold period, whereas the nekton grazing decreased, but their total consumption did not change much. Transition to the next warm period since 2013 does not affect negatively to the salmon food base; their diet changes significantly but within the list of preferable species. Feeding intensity of pink, chum, and sockeye salmons was similar in any period, as well as in the 2014-2015, food deficit was never observed. The salmons show a great plasticity in feeding: in general, their diet corresponds to the structure of plankton community, though the portion of nekton increases with the age. Large-sized salmons consume a large-sized prey and need more time for its complete digestion, so there is necessary to apply reduction coefficients in calculation of their daily food rations. N​utritional needs of all salmon stocks are estimated for summer-fall season and offered as a guideline for evaluation their load on the food base and their food security for certain spatial and temporal circumstances.

Bering Sea, salmon, trophic ecology, food supply, plankton, large-sized fraction, nekton, warm period, cold period

1. Беклемишев К.В. Экология и биогеография пелагиали : моногр. - М. : Наука, 1969. - 291 с.

2. Волков А.Ф. Зависимость питания тихоокеанских лососей от состояния их кормовой базы (по результатам работ экспедиции BASIS в 2003-2012 гг.) // Бюл. № 8 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2013. - С. 58-67.

3. Волков А.Ф. Массовое появление Themisto libellula в северной части Берингова моря: «вторжение» или «вспышка»? // Изв. ТИНРО. - 2012а. - Т. 168. - С. 142-151.

4. Волков А.Ф. Результаты исследований зоопланктона Берингова моря по программе «NPAFC» (экспедиция BASIS). Часть 1. Восточные районы // Изв. ТИНРО. - 2012б. - Т. 169. - С. 45-66.

5. Волков А.Ф. Результаты исследований зоопланктона Берингова моря по программе «NPAFC» (экспедиция BASIS). Часть 2. Западные районы // Изв. ТИНРО. - 2012в. - Т. 170. - С. 151-171.

6. Волков А.Ф. Методика сбора и обработки планктона и проб по питанию нектона (пошаговые инструкции) // Изв. ТИНРО. - 2008. - Т. 154. - С. 405-416.

7. Волков А.Ф. Состояние кормовой базы тихоокеанских лососей в Беринговом море в 2003-2012 гг. (по результатам работ международной экспедиции BASIS-1 и 2) // Изв. ТИНРО. - 2014. - Т. 179. - С. 250-271.

8. Волков А.Ф., Горбатенко К.М., Ефимкин А.Я. Стратегии питания минтая // Изв. ТИНРО. - 1990. - Т. 111. - С. 123-132.

9. Волков А.Ф., Ефимкин А.Я., Кузнецова Н.А. Результаты исследований питания тихоокеанских лососей в 2002(2003)-2006 гг. по программе «BASIS» // Изв. ТИНРО. - 2007. - Т. 151. - С. 365-402.

10. Волков А.Ф., Ефимкин А.Я., Чучукало В.И. Региональные особенности питания азиатских лососей в летний период // Изв. ТИНРО. - 1997. - Т. 122. - С. 324-341.

11. Волков А.Ф., Косенок Н.С. Единообразие суточной ритмики питания у лососей рода Oncorhynchus // Вопр. рыб-ва. - 2005. - Т. 6, № 2(22). - С. 200-210.

12. Волков А.Ф., Косенок Н.С. Суточная ритмика питания горбуши, кеты и кижуча в северо-западной части Тихого океана (3-суточная станция, 21.07-24.07.2006 г., 48028’ с.ш., 159001’ в.д.) // Бюл. № 1 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - С. 151-154.

13. Волков А.Ф., Кузнецова Н.А. Межгодовая динамика четырех видов копепод крупной фракции и их роль в питании нектона в восточной части Берингова моря // Изв. ТИНРО. - 2013. - Т. 173. - С. 209-222.

14. Волков А.Ф., Farley E.V., Murphy J.M. Возможна ли стабилизация в планктонном сообществе восточной части Берингова моря? // Бюл. № 4 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2009. - С. 159-166.

15. Макрофауна пелагиали западной части Берингова моря: таблицы встречаемости, численности и биомассы. 1982-2009 / В.П. Шунтов, Л.Н. Бочаров, И.В. Волвенко, В.В. Кулик. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2012. - 479 с.

16. Найденко С.В. Роль тихоокеанских лососей в трофической структуре эпипелагиали западной части Берингова моря в летне-осенний период 2002-2006 гг. // Изв. ТИНРО. - 2007. - Т. 151. - С. 214-239.

17. Нектон западной части Берингова моря. Таблицы численности, биомассы и соотношения видов / под ред. В.П. Шунтова и Л.Н. Бочарова. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - 416 с.

18. Хен Г.В., Басюк Е.О., Зуенко Ю.И. и др. Особенности гидрологических условий в дальневосточных морях в 2008-2009 гг. // Вопр. промысл. океанол. - 2009. - Вып. 6, № 2. - С. 22-47.

19. Чучукало В.И. Питание и пищевые отношения нектона и нектобентоса в дальневосточных морях : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - 484 с.

20. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2008. - Т. 1. - 481 с.

21. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. - Т. 2. - 473 с.

22. Walker R.V., Sviridov V.V., Urava Sh., Azumaya T. Spatio-temporal in vertical distribution of Pacific salmon in the ocean // NPAFC Bull. - 2007. - № 4. - P. 193-201.