Feeding habits of pacific salmons in the eastern Bering Sea in 2003-2012

Change in prey for pacific salmons in the eastern Bering Sea is considered between the periods of relatively warm (2003-2006) and relatively cold (2007-2012) conditions on the base of data obtained in the frames of BASIS research program. In the warm period, mean biomass of the large-sized, medium-sized and small-sized fractions of zooplankton was 287.9, 258.2, and 109.2 mg/m³, respectively. In these conditions, fish prey was the basis of diet for pink salmon (70-68 % of ration), chum salmon (64-84 %) and sockeye salmon (45-87 %). Pink, chum, sockeye, and coho salmons had similar diet with the dominance of juvenile walleye pollock (similarity 70-90 %), in contrast to the diet of chinook salmon (40-70 % similarity with others). In the cold period, the large-sized zooplankton was much more abundant (1094.8 mg/m³ on average) mostly due to higher abundance of Copepoda and Chaetognatha; euphausiids, hyperiids, and pteropods were more abundant, as well. In these conditions, zooplankton, mainly euphausiids Thysanoessa raschii and hyperiids Themisto libellula and T. pacifica , dominated in the diet of plankton-eating salmons: 86-92 % of the ration for pink salmon, 88-92 % for chum salmon, and 74-81 % for sockeye salmon; all these species and chinook juveniles had similar diet (70-80 % similarity). On the contrary, predatory salmons as coho and chinook adults still preyed on fish. Mean daily rations in the warm/cold periods are estimated as 12.1/9.4 % of body weight for sockeye salmon with the length 10-20 cm, 8.6/7.3 % for sockeye salmon 20-30 cm, 8.3/13.8 % for chum salmon 10-20 cm, 8.6/10.0 % for chum salmon 20-30 cm, and 8.8/10.3 % for pink salmon 10-25 cm. The prevalence of nekton or planktonic food does not affect on daily rhythm of feeding intensity: juvenile salmons feed mainly in the daytime, so they have the maximal index of stomachs fullness in the evening or early night (100-230 ‱, both in the warm and cold periods). Generally, the salmons prefer fish larvae and juveniles in conditions of low zooplankton abundance and large-sized zooplankton in conditions of its high abundance. Selectivity on euphausiids, hyperiids and pteropods is observed only in conditions of high zooplankton abundance and is an indicator of sufficient food supply.

Bering Sea, eastern Bering Sea, warm marine environments, cold marine environments, zooplankton, zooplankton biomass, salmon, diet, diet similarity, feeding intensity, food ration

1. 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.

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

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

4. 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.

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

6. Волков А.Ф., Кузнецова Н.А., Косенок Н.С. Исследования по питанию лососей в 2006 г. по программе «BASIS» // Бюл. № 1 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - С. 143-150.

7. Волков А.Ф., Кузнецова Н.А., Фарли Е.В., Мерфи Д.М. Состав и распределение зоопланктона и питание тихоокеанских лососей в восточной части Берингова моря в осенний период 2003-2008 гг. (результаты съемок по программе BASIS) // Изв. ТИНРО. - 2009. - Т. 158. - С. 275-292.

8. Горбатенко К.М., Чучукало В.И. Питание и суточные рационы тихоокеанских лососей рода Oncorhynchus в Охотском море в летне-осенний период // Вопр. ихтиол. - 1989. - Т. 29, вып. 3. - С. 456-464.

9. Ефимкин А.Я., Волков А.Ф., Кузнецова Н.А. Питание тихоокеанских лососей в Беринговом море в осенний период 2003 г. // Изв. ТИНРО. - 2005. - Т. 139. - С. 370-387.

10. Заволокин А.В., Farley E.V., Andrews A. Питание тихоокеанских лососей (Oncorhynchus spp.) и других массовых видов рыб в восточной части Берингова моря в сентябре 2009 г. // Бюл. № 4 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2009. - С. 172-178.

11. Заволокин А.В., Farley E.V., Martinson E.С. Питание тихоокеанских лососей (Oncorhynchus spp.) и других массовых видов рыб в восточной части Берингова моря в августе-сентябре 2011 г. // Бюл. № 6 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. - С. 141-147.

12. Кузнецова Н.А., Farley E.V., Martinson E.C. и др. Состояние планктонных сообществ в восточной части Берингова моря в августе-сентябре 2011 г. // Бюл. № 6 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. - С. 130-140.

13. Кузнецова Н.А., Farley E.V., Moss J.H., Ciaciel K. Питание лососей в восточной части Берингова моря в августе-октябре 2007 г. // Бюл. № 2 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2007. - С. 81-86.

14. Кузнецова Н.А., Farley E.V., Иванов О.А. и др. Питание лососей и других рыб в восточной части Берингова моря в августе-сентябре 2010 г. // Бюл. № 5 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. - С. 153-163.

15. Кузнецова Н.А., Murphy J., Eiler J. Питание лососей и других рыб в восточной части Берингова моря в августе-сентябре 2012 г. // Бюл. № 7 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2012. - С. 120-128.

16. Кузнецова Н.А., Волков А.Ф., Farley E.V. и др. Питание лососей и других рыб в Бристольском заливе в сентябре 2008 г. // Бюл. № 3 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2008. - С. 162-169.

17. Кузнецова Н.А., Шебанова М.А., Бохан Л.Н. Структура планктонного сообщества в летне-осенний период 2007 г. и межгодовая динамика зоопланктона в восточной части Берингова моря // Изв. ТИНРО. - 2009.- Т. 156.- С. 218-235.

18. Руководство по изучению питания рыб / сост. В.И. Чучукало, А.Ф. Волков. - Владивосток : ТИНРО, 1986. - 32 с.

19. Шунтов В.П. Биология дальневосточных морей России : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2001. - Т. 1. - 580 с.

20. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. - Т. 2. - 443 с.

21. Юровицкий Ю.Г. О питании синца (Abramis balberus) Рыбинского водохранилища // Вопр. ихтиол. - 1962. - Т. 2, вып. 2. - С. 350-360.

22. Cook M.E.A., Sturdevant M.V. Diet Composition and Feeding Behavior of Juvenile Salmonids Collected in the Northern Bering Sea from August to October, 2009-2011 // NPAFC. - 2013. - Tech. rep. 9. - P. 118-126.

23. Coyle K.O., Eisner L.B., Mueter F.J. et al. Climate change in the southeastern Bering Sea: impacts on the Pollock stocks and implications for the oscillating control hypothises // Fish. Oceanogr. - 2011. - Vol. 20, № 2. - P. 139-156.

24. Coyle K.O., Pinchuk A.I. Climate-related differences in zooplankton density and growth on the inner shelf of the southeastern Bering Sea // Progress in Oceanography. - 2002. - № 55. - P. 177-194.

25. Farley E.V.Jr., Murphy J., Eisner L. et al. Eastern Bering Sea (BASIS) coastal research (Aug-Oct 2004) on juvenile salmon : N. Pac. Anadr. Fish Comm. - 2005. - Doc. 914. - 27 p. (Available at http://www.npafc.org)

26. Farley E.V.Jr., Murphy J., Middleton A. et al. Eastern Bering Sea (BASIS) coastal research (August-October 2005) on juvenile salmon : N. Pac. Anadr. Fish Comm. - 2006. - Doc. 992. - 26 p. (Available at http://www.npafc.org)

27. Farley E.V.Jr., Murphy J.M., Middleton A. et al. Eastern Bering Sea (BASIS) coastal research (August-October 2003) on juvenile salmon : N. Pac. Anadr. Fish Comm. - 2004. - Doc. 816. - 29 p. (Available at http://www.npafc.org)

28. Hunt G.L., Coyle K.O., Eisner L.B. et al. Climate impacts on eastern Bering Sea foodwebs: A synthesis of new data and assessment of the OscilalatingControl Hypotheses // ICES J. Mar. Sci. - 2011. - Vol. 68, № 6. - P. 1230-1243.

29. Hunt G.L., Stabeno P.J. Climate change and control of energy flow in the southeastern Bering Sea // Progress in Oceanography. -2002. - № 55. - P. 5-22.

30. Hunt G.L., Stabeno P.J., Walters G. et al. Climate change and control of the southeastern Bering Sea pelagicecosystem // Deep-Sea Res. - 2002. - № 49. - P. 5821-5853.

31. Kuznetsova N.A. Feeding of Pacific Salmons in the Eastern Bering Sea : NPAFC. - 2006. - Doc. 98. - 9 p.

32. Litzow M.A., Bailey K., Prahl F. and Heintz R. Climate regime shifts and reorganization of fish communities: the essential fatty acid limitation hypothesis // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2006. - Vol. 315. - P. 1-11.

33. Persson J., Vrede T. Polyunsaturated fatty acids in zooplankton: variation due to taxonomy and trophic position. Freshw // Biol. - 2006. - Vol. 51. - P. 887-900.

34. Scott C., Kwasniewski S., Falk-Petersen S. and Sargent J. Species differences, origins and functions of fatty alcohols and fatty acids in the wax esters and phospholipids of Calanus hyperboreus, C. glacialis and C. finmarchicus from Arctic waters // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2002. - Vol. 235. - P. 127-134.

35. Stabeno Ph.J., Bond N.A., Kachel N.B. et al. On the temporal variability of the physical environment over the south-eastern Bering Sea // Fish. Oceanogr. - 2001. - Vol. 10, № 1. - P. 81-98.

36. Stockwell D.A., Whitledge T.E., Zeeman S.I. et al. Anomalous conditions in the south-eastern Bering Sea, 1997: nutrients, phytoplankton and zooplankton // Fish. Oceanogr. - 2001. - Vol. 10, № 1. - P. 99-116.

37. Volkov A.F., Efimkin A.Ya., Kuznetsova N.A., Slabinsky A.M. Hydrobiological Investigations by TINRO-Centre under the BASIS-2003 Program: Zooplankton and Pacific Salmon Feeding // NPAFC Techn. Rep. Workshop «BASIS». - 2004. - № 6. - P. 35-37.

38. Weitcamp L.A., Sturdevant M.V. Food habits and marine survival of juvenile Chinook and coho salmon from marine water of southeast Alaska // Fish. Oceanogr. - 2008. - Vol. 17. - P. 380-395.

39. Wilson M.T., Jump C.M., Duffy-Anderson J.T. Comparative analysis of the feeding ecology of two pelagic forage fishes: capelin Mallotus villosus and walleye pollock Theragra chalcogramma // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2006. - Vol. 317. - P. 245-258.