La daurade royale (Sparus aurata) est une espèce de sparidé dont l’aire de répartition s’étend des côtes du Sénégal à l’Irlande, et est commune en mer Méditerranée. Elle est considérée comme rare en limite nord de répartition (Manche, mer d’Irlande et mer du Nord). Depuis une dizaine d’années, l’abondance d’individus pêchés en limite nord ne cesse d’augmenter. Ce phénomène peut être expliqué par l’évolution septentrionale de son aire de répartition, en lien avec le réchauffement climatique. Aucune donnée écologique sur les populations de cette espèce en limite nord de répartition, devenues une ressource de pêche en Manche, n’est actuellement publiée dans la littérature. Les traits de vie de S. aurata ont été étudiés face à la modification spatio-temporelle de son aire de répartition, via l’analyse du régime alimentaire, de la croissance et des déplacements côtiers. D’autre part, l’étude a conduit à l’analyse de la structure de ces populations septentrionales par une approche multi-marqueur couplant la génétique et la microchimie des otolithes.L’analyse des contenus stomacaux des populations de S. aurata en limite nord de répartition confirme un régime opportuniste, avec une forte proportion d’espèces-proies du genre Mytilus. Malgré un régime alimentaire similaire, la croissance des individus est, quant à elle, plus faible que celle observée sur des individus de mer Méditerranée, ce phénomène étant conditionné par les paramètres du milieu (température, salinité). Les variations élémentaires des otolithes ont permis de caractériser les migrations côtières lors des premières années de vie des poissons avec un passage en mer en hiver et la fréquentation de zones côtières. Cela suggère la présence de zones de nourricerie le long du pourtour atlantique et de la Manche. Une variabilité inter-individuelle a été mise en évidence suggérant une plasticité comportementale des individus. Les approches de génétique, combinant l’emploi de marqueurs mitochondriaux et des microsatellites, et de microchimie des otolithes ont mis en évidence l’absence de structure au sein des populations en limite nord de répartition. Ce phénomène concorde avec la colonisation récente des populations. Cependant, une différenciation entre les individus échantillonnés le plus au sud et ceux en limite nord d’échantillonnage a été mise en évidence, suggérant peu de mélange génétique. Les allèles communs entre les individus échantillonnés évoquent une colonisation des individus de proche en proche depuis la mer Méditerranée. Des différences génétiques et de traits de vie ont été observées entre les individus échantillonnés en Manche, suggérant l’existence d’une barrière biogéographique au sein de cet environnement. La présence de conditions environnementales favorables constitue un atout majeur pour cette espèce prédatrice qui semble présenter une capacité d’acclimatation importante. L’ensemble des approches abordées dans le cadre de ces travaux ont permis d’apporter les premières données sur les traits de vie et la structure des populations d’une espèce à fort intérêt commercial dans une zone d’expansion récente en lien avec des modifications globales des conditions environnementales. / The gilthead seabream (Sparus aurata) is a sparidae species whose natural distribution stretches from Senegal to Ireland coasts, with its common habitat in the Mediterranean Sea. This species is still considered as rare in its northern limit of distribution. For a decade, the abundance of individuals caught in the northern limit (English Channel, Irish Sea and North Sea), has increased. This species is now a fishing resources in the English Channel. This phenomenon, in link with global warming, is explained by the northern expansion of its distribution range. No ecological data about this species in northern distribution range is currently published. Life history traits of S. aurata in relation to the spatio-temporal modification of its distribution range has been studied, through diet, growth and sea/coastal movement analysis. On the other hand, the population structure analysis of these northern populations has been done with a multi-marker approach coupling the genetics and otolith microchemistry.Analysis of the stomach contents of S. aurata at the northern range confirms an opportunistic diet with a high proportion of prey species from the genus Mytilus. The growth of individuals is lower than that observed on individuals in the Mediterranean Sea. This phenomenon is conditioned by environmental parameters (temperature, salinity) at the distribution range limit. Elemental composition of the otoliths allowed us to characterize the sea/coastal migrations during the first year of life, with a sea transition in winter and the occupation of coastal zones. A variability between individuals has been observed as a behavioral plasticity of individuals. This suggests the presence of nursery areas along the Atlantic and Channel Sea coasts. Otolith microchemistry and genetic approaches, combining the use of mitochondrial and microsatellites markers, have demonstrated the lack of structure within populations at the northern distribution range. This phenomenon matches with the recent population colonization. However, a differentiation was identified between the most southern individuals sampled and those at the northern sampling boundary, suggesting little genetic mixing. Common alleles between individuals suggest a “step by step” colonization of individuals from the Mediterranean Sea. Genetic and life history traits differences were observed between individuals sampled in the Channel Sea, suggesting a biogeographic barrier within this environment.Favorable environmental conditions are a major asset for this predatory species, which appears to have a huge acclimatization ability. All the various approaches discussed in this work have then made it possible to provide the first data on the life characteristics and the population structure of a species with a high commercial interest on the northern range of its distribution.

Les otolithes, croissances aragonitiques de l'oreille interne des poissons téléostéens, peuvent être utilisés comme traceurs des variations de l’environnement rencontrées par un individu au cours de sa vie. Un ensemble d’otolithes de Sciaenidae et d’Ariidae archéologiques et modernes a été étudié dans le but d'améliorer les méthodes de reconstruction paléo-environnementale utilisant les otolithes et les autres biominéraux carbonatés stratifiés. L'incorporation du strontium, l'élément lié à l'environnement le plus facilement accessible, a été étudiée par analyses ponctuelles et par cartographie de spectroscopie d'absorption des rayons X (XAS). Une approche multivariée de cartographie rapide de l'environnement chimique a été mise en place pour déterminer le mode d’incorporation du Sr sur une superficie de 0,25 mm² avec une résolution micrométrique. Ces résultats démontrent pour la première fois avec une résolution latérale micrométrique sur des distances millimétriques que le Sr se substitue aléatoirement au calcium dans le réseau de l'aragonite, indépendamment de la concentration en Sr, de l’âge de l’individu ou de la période géologique. D’autre part, des cartes élémentaires sur des zones atteignant 2,6 mm² ont été collectées à des résolutions latérales micrométriques avec plusieurs techniques d'émission de rayons X (émissions provoquées par les particules des rayons X (PIXE) et fluorescence des rayons X par rayonnement synchrotron (SR-µXRF)). Ces cartes permettent l'examen détaillé de l'histoire de la vie d'un individu et de la taphonomie de l'échantillon avec une haute résolution temporelle, tout en identifiant les défauts ou les éléments abiogéniques. Enfin, la diffraction des rayons X par rayonnement synchrotron (SR-XRD) a été utilisée pour cartographier la texture cristalline sur des sections complètes d'otolithes afin d’approfondir notre connaissance de la structure interne et de la croissance des otolithes. Ces développements fournissent des outils précieux pour de futures études des biominéraux, mais plus généralement pour les sciences des matériaux. La sélection et la mise en œuvre de ces méthodes ont été réalisées dans le but d’exploiter au maximum leur fort potentiel pour l'étude des biocarbonates stratifiés, tout en tenant compte des approches existantes et en cherchant à en améliorer certains aspects tels que la profondeur d'information, la résolution latérale, la sensibilité, et les dégâts d’irradiation provoqués par les faisceau. Ce travail démontre la stabilité et l'homogénéité de l'incorporation du Sr par substitution aléatoire au Ca dans l’aragonite biogénique des otolithes modernes et archéologiques. Des cartes multi-élémentaires ont été collectées à l'aide de la SR-µXRF dans un temps raisonnable de quelques heures, et permettent de distinguer une contamination ou des défauts dans l'échantillon, mais également de corréler les cartes obtenues à des observations microscopiques des sections pour fournir une résolution temporelle. Les orientations préférentielles des cristallites composant les sections d'otolithes ont été analysées par la méthode d’acquisition rapide « flyscan », permettant de réduire le temps de mesure à quelques minutes au lieu des quelques heures nécessaires auparavant. / Otoliths, aragonitic growths in the inner ear of teleost fishes, can be used as proxies for the water conditions experienced by an individual over its lifetime. A set of archaeological Sciaenidae and Ariidae otoliths and modern counterparts was studied with the objective of improving palaeoenvironmental reconstruction methodologies using otoliths and other incremental carbonate biominerals. The incorporation of strontium, the most accessible environment-related element, was studied by X-ray absorption spectroscopy (XAS) point analyses and mapping. A fast multivariate chemical environment mapping approach was implemented to determine the mode of Sr incorporation over an area of 0.25 mm² with micrometric resolution. XAS results demonstrate for the first time with a micrometric lateral resolution over millimetric distances that strontium randomly substitutes for calcium in the aragonite lattice, independent of strontium concentration, or individual or geological age. Elemental maps on areas up to 2.6 mm² were produced with micrometric lateral resolution X-ray emission techniques (Particle-induced X-ray emission (PIXE) and synchrotron X-ray fluorescence (SR-µXRF)). These maps permit the detailed examination of an individual’s life history and sample taphonomy with a high temporal resolution while also identifying defects or abiogenic elements. Synchrotron X-ray diffraction (SR-XRD) was used to map the crystal texture on complete otolith sections and may deepen understanding of otolith internal structure and growth processes, as well as providing a valuable tool for future studies of biominerals and advanced materials. The selection and implementation of methods were carried out with a view to maximise the potential contribution to the study of stratified biocarbonates, considering and seeking to complement existing approaches in aspects including information depth, lateral resolution, sensitivity, and beam damage. This work demonstrates the stability and homogeneity of Sr incorporation by random substitution for Ca in biogenic aragonite in both modern and archaeological otoliths. Multielemental maps were collected using SR-µXRF in a reasonable time scale of a few to several hours, with the ability to distinguish contamination and defects in the sample, as well as to correlate the maps to microscopic observations of the sections to provide temporal resolution. The preferential orientations of crystallites composing the otolith sections were analysed using the rapid acquisition ‘flyscan’ method, which reduces measurement time to minutes rather than hours.

Excerpt: Recently, clinical vestibular tests have been developed for assessing otolith function. Little is known about treatment for otolith dysfunction, and this case report offers a perspective on using otolith stimulation to treat vestibular loss.

Les paramètres de croissance de poissons pélagiques et démersaux ont été étudiés durant la période de 1990 à 2015 dans le but d’examiner l’impact de facteurs biotiques comme la densité-dépendance, le recrutement, la mortalité totale et de facteurs abiotiques tels que l’intensité d’upwelling, la température et la concentration en chlorophylle a. Les paramètres d’histoire de vie des espèces peuvent varier selon les espèces, d’une région à l’autre, et dans le temps au sein d’une même région en raison de leur plasticité et de la pression de la pêche. Une comparaison inter-espèces et inter-régions a été réalisée. Le modèle non linéaire à effets mixtes a été utilisé pour différentes populations de l’Océan Atlantique afin d’établir les paramètres de croissance aux niveaux individuel et de la population. Les variations des paramètres de croissance d’une sélection d’espèces ont été mises en corrélation avec des facteurs biotiques et abiotiquesLes espèces (Sardinella aurita, sardinelle ronde, Atherinella brasiliensis, tinicalo, Merlangius merlangus, merlan, Melanogrammus aeglefinus, églefin et Solea solea, sole) montrent des réponses différentes aux facteurs biotiques et abiotiques. Au niveau spatial pour le merlan et l’églefin, la croissance est affectée par la latitude et la température, tandis qu’au niveau temporel la croissance du merlan est affectée par la température et la densité. Il y avait un intérêt pour savoir si les variables morphométriques et le diamètre de l’otolithe de tinicalo étaient de bons indicateurs de la croissance : c’est la longueur standard qui a présenté / The impact of biotic factors such as density-dependent processes, recruitment, total mortality, and abiotic factors such as upwelling intensity, temperature and chlorophyll a concentration on the variation of growth parameters of pelagic and demersal fish were studied during the periods 1990 - 2008 (pelagic) and 1971 - 2015 (demersal). Life history parameters vary according to the species and from one region to another and over time within a given area because of their plasticity and the high fishing pressure. Interspecies and inter-regional comparison were carried out. Non-linear mixed effects models were used on different fish species of the Atlantic Ocean in order to estimate the growth parameters at the individual and population levels. Variations in growth parameters of selected species were correlated with biotic and abiotic factors.Selected species (Sardinella aurita, round sardinella, Xenomelaniris brasiliensis, tinicalo, Merlangus merlangus, whiting, Melanogrammus aeglefinus, haddock and Solea solea, sole) showed different responses to biotic and abiotic factors. Regardind the spatial component for whiting and haddock, the variation of growth parameters was affected by latitude and temperature. Concerning the temporal component, whiting was affected by temperature and density-dependent processes. There was also an interest to know if the morphometric variables and the diameter of the otolith of Atherinella brasilensis were good growth indicators. Among the morphometric parameters examined, the standard length-Age relationship showed the best fit (r2 = 0.90), foll

La connectivité écologique se mesure via l'estimation des mouvements réalisés par les organismes au cours de leurs vie. Parmi les outils existants, seule la microchimie des otolithes est capable de reconstruire les mouvements des poissons au cours de leur vie entière, notamment lors des migrations ontogénétiques. Son utilisation au sein des milieux oligotrophes et chimiquement peu contrastés tels que les récifs coralliens reste cependant marginale. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail sur la microchimie des otolithes des poissons des récifs coralliens et mangroves de Nouvelle-Calédonie. Il se divise en deux parties. La première, méthodologique, est axée sur l'estimation du potentiel de l'outil microchimie des otolithes en Nouvelle-Calédonie, avec un chapitre sur la détermination des signatures multi-élémentaires caractéristiques des différents habitats de la Grande Terre et un chapitre sur l'étude de la relation entre la microchimie de l'environnement et celle des otolithes. La seconde partie se concentre sur l'application de la méthodologie précédemment développée a des thématiques écologiques, avec un chapitre sur le rôle des mangroves sur le cycle de vie et la distribution géographique d'une espèce de Lutjanidae, Lutjanus fulviflamma, et un chapitre centré sur les mouvements réalisés au cours de la vie de cette espèce. Les résultats démontrent que la microchimie des otolithes présente un potentiel élevé en Nouvelle-Calédonie avec un fort pouvoir de discrimination entre la mangrove et les récifs coralliens. La relation entre la microchimie de l'environnement et celle des otolithes est complexe et dépend fortement des espèces considérées. Cependant, les contrastes chimiques marqués de l'environnement se retrouvent au sein des otolithes. Les résultats démontrent une connexion forte entre les différents habitats pour L.fulviflamma, particulièrement entre la mangrove et les récifs coralliens avec une importance cruciale de la mangrove comme zone de nurserie. Trois différents patrons de mouvements entre habitats ont été identifiés. Cette diversité illustre une forte variabilité de la connectivité écologique entre les individus, avec pour certains d'entre eux, une fréquentation de l'habitat juvénile durant la phase adulte. / Ecological connectivity is defined by organism movements between habitats.Among the tools used to measure connectivity, otolith microchemistry is the only one able toreconstruct the fish movement throughout their entire lifetime, and thus include ontogeneticmigrations. However, it is seldom used in oligotrophic environments that typically show poorchemical contrasts such as coral reefs. In this context, this study focused on otolith microchemistryof coral reef and mangrove fishes of New Caledonia. This work comprises two parts. First, amethodological part to assess the potential of otolith microchemistry in New Caledonia, with onechapter on the determination of multi-elemental signatures of habitats from the Main Island and onechapter on the relationships between environmental and otoliths microchemistries. Second, thepreviously developed methodology was applied to ecological questions, with a chapter on theimportance of mangrove on the life cycle and the spatial distribution of a Lutjanidae, Lutjanusfulviflamma, and a chapter on the lifetime movement patterns of this species. Results revealed ahigh potential of otolith microchemistry in New Caledonia with a high power of discriminationbetween mangroves and coral reefs. Relationships between environmental and otolithmicrochemistries were complex and species-specific. However, strong chemical contrasts in theenvironment were traduced in the otoliths. Results showed a strong connection between differenthabitats for L. fulviflamma, in particular between mangroves and reefs with a crucial importance ofmangroves as nursery grounds. Three different patterns of lifetime movements among habitats wereidentified. This diversity illustrates a high variability of ecological connectivity patterns amongindividuals, with a possible return to the juvenile habitat during the adult stage.

La gestion des ressources alimentaires doit passer par un équilibre entre activités humaines et une exploitation raisonnée de ces ressources. Sur l'île de La Réunion, la réserve naturelle marine œuvre pour le maintien des populations de poissons traditionnellement exploitées comme le mérou macabit (Epinephelus merra, Serranidae) ou d'intérêt écologique (Acanthurus triostegus, Acanthuridae, et Plectroglyphidodon imparipennis, Pomacentridae). Pour mieux appréhender leur phase de vie larvaire souvent méconnue, la microchimie des otolithes a été utilisée pour retracer la vie des poissons dans un objectif appliqué à la gestion. Nos résultats ont permis de différencier la population de macabit à La Réunion en 3 groupes d'histoires de vie larvaires différentes sur un gradient nord-sud, à partir de fortes variations en baryum, un élément trace provenant de l'environnement. Ces variations sont retrouvées également chez A. triostegus et P. imparipennis, principalement issues d'évènements cycloniques. Des sources de cet élément ont été identifiées dans des eaux du socle basaltique de l'île de La Réunion, mais aussi à l'échelle de l'océan Indien, aux Maldives, Juan De Nova et Europa. Le baryum s'est ainsi révélé être un élément trace à privilégier pour l'analyse de l'histoire de vie des poissons récifaux et pour révéler les caractéristiques spatiales et temporelles de la structure de leurs populations à l'échelle de La Réunion et dans l'océan Indien. Des études complémentaires biologiques, chimiques et génétiques sont néanmoins nécessaires afin d'aboutir à des connaissances permettant d'adapter des mesures de gestion aux cycles biologiques des espèces. / Ood resources must managed between human activities and sustainable exploitation. On Reunion Island, the marine park works more specifically to maintain fish populations with high commercial value, regularly exploited by traditional fishermen, such as the grouper Epinephelus merra (Serranidae), Acanthurus triostegus (Acanthuridae) and Plectroglyphidodon imparipennis (Pomacentridae) which pelagic larval phase remains unknown. To better understand this phase, the otolith microchemistry was used to trace the life histories for management purposes. Our results allowed differentiating grouper population in Reunion in 3 different groups of larval life histories, using barium concentration in their otoliths which can be enriched in the environment. These chemical changes are also found in A. triostegus and P. imparipennis. In the northern reef area (Saint-Gilles and Saint-Paul), these variations are observed significantly mainly during cyclonic events. Natural sources of this element could be identified locally in groundwater collected in the porous basaltic basement of the Reunion, but also at the regional level, where other individuals were collected in the Indian Ocean (Maldives Juan De Nova, Europa). Therefore barium has proven to be an interesting trace element for the analysis of the life story of reef fish, and a tool to reveal the spatial and temporal characteristics of their populations across Reunion structure but also in the Western Indian Ocean. Nevertheless biological, chemical and genetic studies are necessary to complete the knowledge and adapt management measures to the biological cycles of the species.

Le but de notre étude était de valider un indicateur de la qualité de l’environnement, parmi trois approches : des mesures morphologiques de juvéniles de poissons ; la quantification de l’asymétrie fluctuante de leurs otolithes ; l’analyse de la forme de leurs otolithes. Les résultats in aquaria sur Dicentrarchus labrax ont montré une absence d’effet de mono contaminations par des polluants classiques comme le phosphore ou le zinc, à des concentrations correspondant à celles in situ en zones fortement anthropisées. Des concentrations plus élevées de zinc ont toutefois induit une modification de la forme des otolithes en plus d’un effet négatif sur la taille et le poids. Par nos prélèvement in situ sur trois ans d’Oblada melanura, nous avons mis en évidence de manière reproductible que, comparativement à des sites préservés et des arrivées de petits cours d’eau, des ports de plaisance de taille moyenne ont un effet négatif sur la longueur standard des juvéniles et induisent une modification de la forme de leurs otolithes. De l’ensemble de nos résultats nous pouvons déduire que tailles et poids sont facilement mesurables mais présentent des variabilités dans leurs réponses. La mesure de l’asymétrie des otolithes de juvéniles ne semble pas adaptée à une utilisation en bioindication. Au contraire, l’analyse de formes des sagittae de juvéniles paraît adaptée pour suivre des modifications de l’environnement pour des poissons de deux familles différentes, Moronidés et Sparidés. Cette analyse semble un outil prometteur en bioindication, applicable pour les gestionnaires de l’environnement. / The aim of our study was to validate the most suitable environmental indicator among three approaches: morphological measurements of fish juveniles; quantification of the fluctuating asymmetry of their otoliths; analysis of their otolith shape. In aquaria, results for Dicentrarchus labrax have shown that mono-contamination by classical pollutants, such as phosphorus or zinc, has no effect for concentrations corresponding to those measured in highly anthropized environments. Nevertheless, higher zinc concentrations induce otolith shape alterations in addition to their negative impact on fish size and weight. On the basis of our three-year in situ Oblada melanura samplings, we have demonstrated that, in a replicable manner, compared to preserved areas and small waterway mouths, mid-size recreational harbours negatively impact juvenile standard length and also alter otolith shape. By comparison with in aquaria results, these alterations are consistent with a synergy of disturbance sources which taken independently do not have any impact. Taking into account all our results, we deduce that size and weight are easy to measure but show response variability. Measurement of fish juvenile otoliths' fluctuating asymmetry does not seem to be suitable for use in bioindication. Conversely, fish juvenile sagittae shape analysis is well-suited to surveys of environmental modifications, for fishes from two different families, Moronidae and Sparidae. This analysis seems to be a promising tool for bioindication, with a practical application for environmental managers.

Le saumon Atlantique fait partie du patrimoine écologique et économique du bassin de l’Adour. Dans le cadre de la gestion actuelle du saumon dans ce bassin, l’origine natale des géniteurs, le taux de retour des individus d’origine piscicole, le taux de homing sur chaque sous-bassin ou encore le soutient par des géniteurs extérieurs au bassin de l’Adour sont des thématiques qui restent sans réponses. Ce projet propose donc de tester le potentiel de la géochimie des otolithes sur le saumon Atlantique du bassin de l’Adour. Nos travaux démontrent que la variation géographique de la composition chimique de l’eau dans 12 rivières colonisées par le saumon, associée à un enregistrement dans l’otolithe proportionnel à la signature géochimique du milieu de vie, permettent de discriminer l’origine géographique des individus. La combinaison des signatures élémentaires (Sr:Ca et Ba:Ca) et surtout l’isotopie du Sr (temporellement plus stable et sans fractionnement biologique) dans les otolithes améliore la précision du classement à l’échelle de la rivière de développement. En se basant sur la transmission de signatures géochimiques (élémentaires et isotopiques) transgénérationelles entre la femelle reproductrice et les otolithes des embryons produits par cette dernière, nous avons discriminé avec succès les individus nés en rivière de ceux nés en pisciculture. Le classement des géniteurs (180 individus) selon leur rivière natale a confirmé que le sous bassin du gave d’Oloron, et plus particulièrement le gave d’Ossau, reste le lieu qui produit le plus de saumon de retour. De façon non négligeable, le gave de Pau contribue lui aussi au renouvellement de la population (10 d’origine piscicole et 6 d’origine naturelle). 18 saumons sur 180 sont issus de l’alevinage (soit 10%); la majorité s’étant développée dans le sous-bassin du gave de Pau. Par ailleurs, nous avons mis à jour l’existence de périodes au cours de la vie des juvéniles (changements de milieu: sac vitellin—milieu extérieur et pisciculture—rivière) durant lesquelles l’enregistrement du Ba dans l’otolithe n’est pas en relation avec la chimie de l’eau. L’originalité de notre approche est d’avoir étudié l’influence des facteurs endogènes et environnementaux chez des poissons ayant vécu dans le milieu naturel ou ayant séjourné en milieu naturel contrôlé. Nos travaux mettent l’accent sur la complexité de l’intégration du rapport Ba:Ca dans l’otolithe et démontrent l’utilité des éléments traces et des isotopes du Sr comme « tag naturel » pour distinguer l’origine natale du saumon Atlantique. / The Adour basin holds one of the largest populations of Atlantic salmon in southern Europe exploited by commercial and sport fisheries. Determining the relative contributions of individual rivers and hatcheries to the Adour basin populations becomes crucial to understand key sources that contribute the most to its persistence. We successfully used Sr:Ca, Ba:Ca and 87Sr:86Sr ratios as natural tags for determining the natal origins of adults from 12 tributaries. Success in discriminating between fish from different sites was greatest using Sr isotopes since the latter remained relatively constant across years at a given location. Geochemical signatures from core regions of the otolith were also used to identify fish from hatchery or naturally spawned sources. The predominance of adults spawned in the Ossau River among returning adults corresponded with long-term juvenile production trends in the Ossau River. Despite the limited upstream accessibility of the Pau River, our study demonstrated that Atlantic salmon recruits can successfully leave this river to join the adult population in the Adour basin. We observed relatively clear separation between hatchery and wild juveniles using both Sr:Cacore (wild > 2.5 and hatchery < 0.80) and 87Sr:86Srcore (wild < 0.710 and hatchery > 0.710). The return of hatchery reared fish as adult spawners represented 10% of the total sampled fish we analyzed. Almost all adults, previously identified as belonging to the Ouzom River, were hatchery produced. Adults originated from the Pau River were either wild or hatchery reared fish. We also conducted field controlled experiments that characterized the elemental uptake process in juvenile Atlantic salmon otoliths during freshwater residency. Physiological effects influenced Ba deposition. Ba:Ca otolith profiles from hatchery-reared and field collected fish were characterised by a peak at yolk absorption mark. Hatchery-reared fish stocked in a river also displayed a peak of Ba:Ca following transfer which was not related to the water chemistry. Our experiment revealed a 20-day lag time between initial Ba:Cawater changes and Ba:Caotolith saturation. Results suggested that such effects should be considered during any attempts to determine rivers of origin of Atlantic salmon based on otolith elemental composition or reconstruct the movement of individual fish among and within streams.

The mechanisms of mortality during critical life stages of fish are not well-understood and, for many species, it is not clear if the mechanisms are similar for naturally and artificially propagated individuals. For Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha), natural fish potentially face negative interactions, such as competition, and survival disadvantages, such as smaller size, that may limit survival when in association with hatchery fish. To better understand the mechanisms of mortality for hatchery and natural Chinook salmon during the critical early marine residence stage, I: (1) developed a model to discriminate between hatchery and natural juveniles using otolith structure; (2) directly compared migratory patterns of hatchery and natural juveniles; and (3) determined if there was evidence for selective mortality during early marine residence. I followed two cohorts through space and time by collecting juveniles from May-September in the Columbia River estuary and off the coast in September of 2010 and 2011. I compared attributes of those juveniles when they firstentered marine waters with those of survivors after their first summer at sea. I used a combination of genetic stock identification, otolith chemistry and structure, and physical tags to determine stock of origin, size at and timing of freshwater emigration, marine growth, and production type (hatchery or natural). I focused on the subyearling life history of a federally managed genetic stock group (upper Columbia River summer and fall Chinook salmon, UCR Su/F) because: 1) it is an abundant stock group; 2) subyearlings may be more vulnerable to size-selective mortality than yearlings; and 3) it is currently impossible to assess impacts of hatchery production due to low rates of marking the hatchery fish within this stock group. The classification model included two metrics, the presence or absence of a previously unreported transfer check associated with hatchery rearing and variability in otolith increment width, and predicted production type with a 92% jack-knifed accuracy. Overall, timing of marine entry was similar for hatchery and natural UCR Su/F juveniles, which entered marine waters from May-September with a peak in July and August in both years. Estuarine residence times were brief: 80% of the individuals captured in the estuary had resided in saline waters for < 3 days and mean estuarine residence was significantly greater (7 ± 1.3 d) in 2010 than 2011 (1 ± 0.3 d). The only clear difference was that natural individuals captured in the estuary in 2011 migrated to saline waters earlier (July 13th ± 4 d) than hatchery conspecifics (August 10th ± 6 d). However, the timing of marine entry was similar (July 27th ± 1 d) between hatchery and natural fish collected later in the ocean. This observation could be due to differential survival related to the timing of marine entry. Alternatively, estuarine collections may not have adequately represented the emigrating population due to rapid emigration. I documented clear spatial overlap between production types during early marine residence but no difference in median size at marine entry (100 ± 3.5 mm), size at capture (152 ± 4.0 mm), or marine growth (0.94 ± 0.1 %b l d-1). There were also no significant differences in size at marine entry between estuary and ocean collections, which indicates that size-selective mortality had not occurred. Based on both external tags and the otolith classification model, the mean percentage of natural fish in ocean collections was 17% (± 4.8) greater than in the Columbia River estuary; this finding may indicate that estuarine collections are biased to hatchery fish or, more likely, that natural fish survived at higher rates than hatchery fish. Increased survival of natural fish may be related to greater selection pressure during freshwater rearing and prior experience with predators. This study provides the first direct stock-specific comparison of juvenile migratory behavior in natural and hatchery juvenile Columbia River Chinook salmon during early marine residence. Further research is needed to determine if natural fish consistently survive better than hatchery conspecifics and, if so, determine the specific traits and behaviors that afford a survival advantage. / Graduation date: 2013

This Master thesis compares growth of Percidae and Cyprinidae in flooded mining pit Most with water reservoir Vír, which is stable, fifty years old. Fish were cought using toils by workers from Hydrobiology institute, Academy of Sciences, Czech Republic, which are exploring fish stock. Otoliths, scales, and operculas from both families, Cyrinidae and Percidae, were removed from fish for age determination and growth back-calculation in individual years. Due to surplus of nutrients and food in flooding mining pit is assumed a huge growth difference in the first two years of life. The aim of this thesis is not only to describe the difference in the expected growth of individual species, but also to estimate its causes. At the same time will be in a very contrasting conditions compared different methods of age determination. Key words: otolith, fish age, fish population, fish growth, water reservoir, flooded mining pit, growth back-calculations