Includes bibliographical references. / "Submitted to Ohio Division of Wildlife." "The first objective was to determine the accuracy of field identification of individual fish to species and to assess the extent of hybridization between walleye and sauger ... The second objective was to assess genetic variation in both species ... " -- p.3. Also available in print.

Recent advances in otolith microchemistry have established that trace element composition can be used to chemically reconstruct fish life history and serve as a stock identification tool. In modern fisheries practices, these two applications are especially pertinent to wild salmon populations, which are difficult to track over large spatial scales and nearly impossible to identify in mixed populations. This project has applied a novel method using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) to anadromous sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) otoliths from four separate watersheds in Sitka, Alaska. Spatial distributions of Li, Mg, Mn, Zn, Sr, and Ba were determined via continuous lateral ablation scans across the diameter of transversely sectioned sagittal otoliths. Time-series data generated from line scan analysis were used to chemically reconstruct sockeye life history, and examine elemental signatures in the core, freshwater, and marine growth regions of otoliths for stock identification purposes. Chemical profiles of life history showed that Sr, Ba, and to a lesser degree Mg, reflected ambient chemistry, and were effective for tracking sockeye migration from fresh to marine water. Manganese was also effective for determining migration to fresh and marine water; however, it is believed that diet more than ambient chemistry is the factor controlling uptake. Elements such as Zn and Li provided information related to fish physiology, such as growth and changes in osmoregulation during transitions from low to high salinity environments. Results also showed that several elements were either enriched or depleted in the core of sockeye otoliths. Maternal investments and spatial differences in crystal structure are believed to significantly affect element uptake in otoliths during incubation and early development. Elemental signatures in the otolith core may therefore be inaccurate as an indicator of stock origin. This problem was investigated by isolating core, freshwater, and marine signatures and evaluating individually their ability to correctly classify sockeye otoliths to their natal watersheds using step-wise discriminant function analysis. This demonstrated that freshwater signatures provided the greatest accuracy (91%) for stock ID. Core signatures, which have been used in past stock ID studies, showed poor classification results (68%) for sockeye salmon otoliths. Trace element signatures from the marine growth regions of sockeye otoliths displayed the poorest classification accuracy (52.5%) of the three growth regions. Thus, freshwater signatures are the most effective tool for identifying the origin of wild salmon, even when they far removed from their natal watersheds.

A merluza, Merluccius hubbsi Marini, 1933, é uma espécie demerso-pelágica típica da região Sudeste-Sul do Brasil, presente entre 21°S e 34°S. Capturada em pequenas quantidades pelas frotas de arrasto, a partir de 2001 tornou-se alvo de pescarias na plataforma externa e talude superior e, desde então, tem apresentado claros sinais de sobrepesca. Estudos sobre o crescimento, a mortalidade e a reprodução apontavam a necessidade de identificar os estoques de merluza na região Sudeste-Sul, visando o adequado ordenamento de sua pescaria, sendo este o objetivo do presente estudo. Com esta finalidade, exemplares da coleção do Museu de Zoologia da USP, otólitos de exemplares juvenis da coleção do Laboratório de Ictiofauna do Instituto Oceanográfico e exemplares coletados em 2004, junto às frotas pesqueiras no Rio de Janeiro, em Santos, em Itajaí e em Rio Grande, no verão e no inverno, foram utilizados para procurando identificar variações geográficas. Foram analisados dados sobre caracteres morfométricos e merísticos, sobre o crescimento de juvenis e de adultos e sobre a reprodução. Os caracteres morfométricos não variaram; os caracteres merísticos apresentaram maiores valores ao sul de 33°S; o crescimento de juvenis e adultos é diferencial entre as regiões, associado à diferentes épocas de desova, com pico no verão na região Sudeste e, no inverno na região Sul. Foram identificados dois estoques: um no sudeste, entre 21°S e 29°S, e outro no sul, entre 29°S e 34°S, este último compartilhado com o Uruguai e a Argentina. Para a gestão imediata da pescaria de M. hubbsi, sugere-se para os dois estoques, restringir a pesca de arrasto durante quatro meses, sendo nos dois primeiros entre 250 e 500 m e nos dois últimos entre 100 e 250 m. Para o estoque sudeste esta restrição deve ser aplicada, para a área entre 21°S e 25°S, de outubro a janeiro e, para a área entre 25°S e 29°S, de novembro a fevereiro. Para o estoque sul a restrição deve abranger a área entre 29°S e 34°S, e vigorar entre abril e julho. / The Argentine hake, Merluccius hubbsi Marini, 1933, is a demersal-pelagic fish inhabiting the South and the Southeast Brazilian area, between 21°S and 34°S. Since 2001, this species has been strongly targeted by trawlers operating at the external continental shelf and the slope. Previous studies about growth, mortality and reproduction pointed the necessity to identify stocks of this species which is the objective of this paper. Samples from the Museu de Zoologia USP collection, otoliths from juveniles fishes from the Ictiofauna Laboratory - IOUSP collection, and specimens collected during Summer and Winter of 2004 from fishing boats operanting in Rio de Janeiro, Santos, Itajaí and Rio Grande were used to analyze geographic variations. Morphometric and meristic data, juveniles and adults growth and reproduction characteristics were analysed. The morphometric characters did not present any variation, instead meristic counts tended to be larger in direction to south of 33°S. Juveniles and adults growth are different between the south and the southeast regions, and associated to different spawning periods, which is in the Summer and in the Winter, respectively. Two stocks were identified: one in the Southeast, between 21°S and 29°S, the other one in the south between 29°S and 34°S, the last one shared with Uruguay and Argentina. In order to manage these stocks, it is suggested the prohibition of the fishery activity during four months, the first two at depth between 250 and 500 m and the last two between 100 and 250 m. For the Southeast stock this restriction would be applied between 21°S and 25°S from October to January and between 25°S and 29°S from November to February. For the south stock the prohibition would be adopted in the area between 29°S and 34°S from April to July.

A merluza, Merluccius hubbsi Marini, 1933, é uma espécie demerso-pelágica típica da região Sudeste-Sul do Brasil, presente entre 21°S e 34°S. Capturada em pequenas quantidades pelas frotas de arrasto, a partir de 2001 tornou-se alvo de pescarias na plataforma externa e talude superior e, desde então, tem apresentado claros sinais de sobrepesca. Estudos sobre o crescimento, a mortalidade e a reprodução apontavam a necessidade de identificar os estoques de merluza na região Sudeste-Sul, visando o adequado ordenamento de sua pescaria, sendo este o objetivo do presente estudo. Com esta finalidade, exemplares da coleção do Museu de Zoologia da USP, otólitos de exemplares juvenis da coleção do Laboratório de Ictiofauna do Instituto Oceanográfico e exemplares coletados em 2004, junto às frotas pesqueiras no Rio de Janeiro, em Santos, em Itajaí e em Rio Grande, no verão e no inverno, foram utilizados para procurando identificar variações geográficas. Foram analisados dados sobre caracteres morfométricos e merísticos, sobre o crescimento de juvenis e de adultos e sobre a reprodução. Os caracteres morfométricos não variaram; os caracteres merísticos apresentaram maiores valores ao sul de 33°S; o crescimento de juvenis e adultos é diferencial entre as regiões, associado à diferentes épocas de desova, com pico no verão na região Sudeste e, no inverno na região Sul. Foram identificados dois estoques: um no sudeste, entre 21°S e 29°S, e outro no sul, entre 29°S e 34°S, este último compartilhado com o Uruguai e a Argentina. Para a gestão imediata da pescaria de M. hubbsi, sugere-se para os dois estoques, restringir a pesca de arrasto durante quatro meses, sendo nos dois primeiros entre 250 e 500 m e nos dois últimos entre 100 e 250 m. Para o estoque sudeste esta restrição deve ser aplicada, para a área entre 21°S e 25°S, de outubro a janeiro e, para a área entre 25°S e 29°S, de novembro a fevereiro. Para o estoque sul a restrição deve abranger a área entre 29°S e 34°S, e vigorar entre abril e julho. / The Argentine hake, Merluccius hubbsi Marini, 1933, is a demersal-pelagic fish inhabiting the South and the Southeast Brazilian area, between 21°S and 34°S. Since 2001, this species has been strongly targeted by trawlers operating at the external continental shelf and the slope. Previous studies about growth, mortality and reproduction pointed the necessity to identify stocks of this species which is the objective of this paper. Samples from the Museu de Zoologia USP collection, otoliths from juveniles fishes from the Ictiofauna Laboratory - IOUSP collection, and specimens collected during Summer and Winter of 2004 from fishing boats operanting in Rio de Janeiro, Santos, Itajaí and Rio Grande were used to analyze geographic variations. Morphometric and meristic data, juveniles and adults growth and reproduction characteristics were analysed. The morphometric characters did not present any variation, instead meristic counts tended to be larger in direction to south of 33°S. Juveniles and adults growth are different between the south and the southeast regions, and associated to different spawning periods, which is in the Summer and in the Winter, respectively. Two stocks were identified: one in the Southeast, between 21°S and 29°S, the other one in the south between 29°S and 34°S, the last one shared with Uruguay and Argentina. In order to manage these stocks, it is suggested the prohibition of the fishery activity during four months, the first two at depth between 250 and 500 m and the last two between 100 and 250 m. For the Southeast stock this restriction would be applied between 21°S and 25°S from October to January and between 25°S and 29°S from November to February. For the south stock the prohibition would be adopted in the area between 29°S and 34°S from April to July.

Tese(doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Biologica, Instituto de Oceanografia, 2011. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-10-17T11:56:21Z No. of bitstreams: 1 Silvina.pdf: 4416418 bytes, checksum: 6765a88870d703ca47d4c0d7e6eafe23 (MD5) / Approved for entry into archive by Sabrina Andrade (sabrinabeatriz@ibest.com.br) on 2013-10-17T16:29:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Silvina.pdf: 4416418 bytes, checksum: 6765a88870d703ca47d4c0d7e6eafe23 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-17T16:29:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvina.pdf: 4416418 bytes, checksum: 6765a88870d703ca47d4c0d7e6eafe23 (MD5) Previous issue date: 2011 / O objetivo geral desta tese foi identificar unidades populacionais (estoques ecológicos) e determinar padrões de uso de habitat de pequenos cetáceos no Atlântico Sul Ocidental por meio de traçadores químicos. A análise de isótopos estáveis foi utilizada como ferramenta para identificar estoques ecológicos de botos-cinza (Sotalia guianensis) e toninhas (Pontoporia blainvillei) e o uso do habitat de delfinídeos. Adicionalmente, as razões de Ba/Ca, Sr/Ca e Ba/Sr foram utilizadas, pela primeira vez, para caracterizar os padrões de uso de habitats por espécies de cetáceos ao longo de gradientes de salinidade. As análises químicas foram realizadas em dentes, utilizando um espectrômetro de massa acoplado a um analisador de elementos, no caso dos isótopos e a técnica de ablação a laser seguida da análise num espectrômetro de massa e plasma indutivamente acoplado, no caso do Ba e Sr. Quatro estoques ecológicos de botos-cinza foram identificados ao longo da costa do Brasil:(1) grupo Norte composto por animais de áreas costeiras adjacentes ao estuário do Amazonas (AmE) e indivíduos do Ceará (CE); (2) botos do Espírito Santo (ES); (3) animais do Norte do Rio de Janeiro (NRJ); e (4) indivíduos coletados na Baia da Babitonga (SC). Os animais coletados no Sul de São Paulo/Norte do Paraná (SP/PR) não constituíram um grupo separado. Os valores médios de 13C e 15N das toninhas sugeriram a existência de ao menos cinco estoques ecológicos habitando as seguintes regiões: (1) ES; (2) NRJ; (3) Norte de São Paulo (NSP), SP/PR e SC; (4) Rio Grande do Sul e Uruguai (RS e URU); e (5) Sul de Buenos Aires e Norte da Patagônia (ARG). Com base nos valores de 15N encontrados em ambas as espécies foi comprovada a existência de um gradiente latitudinal de enriquecimento em 15N nas costa Atlântica da América do Sul, provavelmente influenciado pelas contribuições diferenciais de nutrientes das distintas massas d'água que operam ao longo da mesma. A análise de isótopos estáveis de sete espécies de delfinídeos revelou valores altamente relacionados ao habitat e a ecologia trófica. As espécies apresentaram valores de 13C decrescentes entre espécies costeiras>de plataforma média e externa>oceânicas. Por outro lado, as espécies conformaram guildas tróficas evidenciadas pelos seus valores de isótopos de C e N. As razões Ba/Ca e Ba/Sr tiveram valores dez vezes mais altos em espécies de água doce (Inia geoffrensis e Sotalia fluviatilis) do que nas espécies marinhas. Os valores de Sr/Ca não variaram entre elas. Nas espécies marinhas, populações de toninhas, botos-cinza e Tursiops sp. residentes em áreas tipicamente estuarinas (p.ex. AmE, URU e ARG) apresentaram valores mais altos destas razões do que aquelas populações de áreas com menor influência de águas continentais (CE, NRJ, NSP, SP/PR e SC). O perfil de variação de Ba/Ca e Ba/Sr ao longo da vida obtido para nove indivíduos de Tursiops sp. do RS revelou três padrões temporais: perfis homogêneos e de valores baixos; perfis com variações temporais e valores mais altos do que os perfis homogêneos; e perfis com picos de valores extremamente altos, refletindo possivelmente, marcadas variações interanuais no regime de chuvas na região. / The main objective of this thesis was to identify population units (ecological stocks) and to determine the patterns of habitat use of small cetaceans in the Western South Atlantic by means of chemical tracers. Stable isotope analysis was used as tool for identifying ecological stocks of Guiana dolphins (Sotalia guianensis) and franciscanas (Pontoporia blainvillei) and for studying habitat use of delphinids. Additionally, the use of Ba/Ca, Sr/Ca and Ba/Sr ratios for characterizing habitat use patterns through aquatic salinity gradients was first assessed in cetaceans. Teeth chemical analyses using a mass spectrometer coupled to an elemental analyzer in the case of stable isotopes and with a laser ablation coupled to a mass and plasma inductively coupled spectrometer for the Ba, Ca and Sr analyses. Four ecological stocks of Guiana dolphins were identified along the Brazilian coast: (1) a northern group composed by dolphins from adjacent coastal areas of the Amazon estuary (AmE) and individuals from Ceará (CE); (2) dolphins from Espírito Santo (ES); (3) animals from northern Rio de Janeiro (NRJ); and (4) individuals collected in Babitonga Bay (SC). Guiana dolphins from southern São Paulo/northern Paraná (SP/PR) could not be grouped apart. Mean 13C and 15N values in franciscana teeth, suggested the existence of five ecological stocks inhabiting the following areas: (1) ES; (2) NRJ; (3) northern São Paulo (NSP), SP/PR and SC; (4) Rio Grande do Sul and Uruguay (RS and URU); and (5) southern Buenos Aires and northern Patagonia (ARG). Based on 15N values found in both species, a latitudinal trend in 15N enrichment along the Atlantic coast of South America was observed, probably due to varying nutrient contributions from different water masses. Stable isotope analysis of seven delphinids revealed values highly related to their habitat and trophic ecology. Mean 13C values decreased from coastal species>mid and outer continental shelf species>offshore. On the other hand, C and N isotopes values indicated the existence of trophic guilds among some species. Ba/Ca and Ba/Sr ratios were tenfold higher in freshwater species (Inia geoffrensis and Sotalia fluviatilis) than in marine species. Sr/Ca values did not differ between them. Among marine species, resident populations of franciscanas, Guiana dolphins and Tursiops sp. from typical estuarine areas (e.g. AmE, URU and ARG) presented higher ratios than populations from areas with minimal freshwater discharge (CE, NRJ, NSP, SP/PR and SC). Ba/Ca and Ba/Sr age-related profiles from nine individuals of Tursiops sp. from RS revealed three temporal patterns: low values with minimal temporal variation; intermediate values with peaks and troughs; and high values with peaks and troughs, the latter probably reflecting interannual variations in precipitation rates.