Does Large-Scale Ocean Circulation Structure Life History Connectivity in Antarctic Toothfish (Dissostichus mawsoni)?

A multidisciplinary approach incorporating otolith chemistry, age data, and numerical Lagrangian particle simulations indicated a single, self-recruiting population of Antarctic toothfish (Dissostichus mawsoni) in the Southeast Pacific Basin (SPB) and Ross Sea, with a life history structured by the large-scale circulation. Chemistry deposited prior to capture along otolith edges demonstrated strong environmental heterogeneity, yet the chemistry in otolith nuclei, deposited during early life, showed no differences. Age data showed only adult fish in catches on the Pacific–Antarctic Ridge in the SPB and structuring of life stages consistent with transport pathways from the northern Ross Sea. Lagrangian particle simulations predicted that early life stages following the flow in the SPB would be transported to areas in the Ross Sea where juveniles are caught, whereas the circulation would facilitate adult movement along the shelf slope and back into the SPB where spawning adults are caught. These results suggest that successfully spawning fish spend only a part of their adult life history in the Ross Sea, areas in the eastern Ross Sea contribute disproportionately to the spawning population, and areas in the southwestern Ross Sea may supply fisheries in the southern Indian Ocean. Résumé : Une approche multidisciplinaire combinant la chimie des otolites, des données sur l’âge et des simulations lagrangiennes du transport de particules indique qu’il n’y aurait qu’une seule population auto-recrutante de légine antarctique (Dissostichus mawsoni) dans le bassin du sud-est du Pacifique (SPB) et la mer de Ross, dont le cycle biologique serait structuré par la circulation à grande échelle. Si la chimie des pourtours d’otolites déposés avant la capture témoigne d’une grande hétérogénéité du milieu ambiant, celle des noyaux d’otolites, déposés dans les premiers stades de la vie des poissons, ne présente aucune variation. Les données sur l’âge n’indiquent que la présence de poissons adultes dans les prises au-dessus de la dorsale Pacifique–Antarctique dans le SPB et une structuration des stades du cycle de vie qui concorde avec des voies de transport issues de la mer de Ross. Les simulations lagrangiennes de particules prédisent que les légines à des stades de vie précoces qui suivent le courant dans le SPB seraient transportées vers des zones de la mer de Ross caractérisées par la prise de juvéniles, alors que la circulation faciliterait le mouvement des adultes le long du talus du plateau pour ensuite retourner dans le SPB où sont capturés des adultes en frai. Ces résultats suggèrent que les poissons qui réussissent à se reproduire passent seulement une partie de leur vie adulte dans la mer de Ross, qu’une part disproportionnée de la population reproductrice provient de régions de l’est de la mer de Ross et que des régions du sud-ouest de la mer de Ross pourraient contribuer aux ressources halieutiques dans le sud de l’océan Indien. [Traduit par la Rédaction]