Description et distribution de la communauté de poissons à Wemindji, Baie de James, et écologie de la morue du Groenland (Gadus ogac)

poisscns à

Wemindji, Baie

de

Jaaœ,

et âDlogie de la

:amue

dl Grcerù.aI1d &"ùJS~).

par

Bernard M:rin

Méooire de maîtrise présenté à la Faculté des éttdes graduées et de la recherche de l'Université M:Gill cxmne exigence partielle

de la Maîtrise en scieooes.

Départe.rœnt des RessaJrœs Renwvelables COllège MacXlonald de l'Université M:t;ill

Montréal, Québec Décembre 1990 J

J

C;-;','"

.

,.",,' , . .". .. _, r

cette

êtWe traite de la oamunauté de poissalS de 1.a ngion de Weminiji, sur la cOte est de la Baie de James. L'utilisation saisonnière de 1. 'estuaire de la rivière Maquatua et des eaux côtières adjacentes par les poiSSOl'lS marins et anadraoos a été décrite en 1987-1988. Cette OCI'lmltlauté de poissons l1altre une faible richesse spécifique (11 espèces) et des variabilités spatio-tmpo:relles ilIportantes dans les captures, œ l'été et 1 'hiver. L'été, l'estuaire est caractérisé par deux espèces marines: le d1aboisseau à quatre cornes (ltfoxooeP.'Jalus guadrioornis) et la lœpén.ie élarrée

(l1.n!'I?nus

fabricii).

ra

cisoos (Coregonus artectii) et les oorêgoues (C. clupeafonnis) de petite taille « 200 nm) y sont aussi très abc:niants penjant cette l1éne période oatparativement aux eaux côtières o(l la majorité d'entre eux sont de taille ÏllIX>rtante (>300 mn).

Dans les eaux ~iêres, le dlaboisseau à épines COJrt:es (M.

soom

ius) , le dlaboisseau arctique (M. scmpioides) et la lOOIUe du Groenlan:l (Gadus

.mç)

sont

les espèœs caractéristiques. la nmue du Groenlmù est l' espèce daninante dans l'estuaire perdant l' hiver. l e ; différerxEs dans les clistrihttions

sent

influencées, pranièrenent, par des facteurs IilYsiques (tarpérature

et

salinité) al 65 ,de la vari.arœ dans les prises peut être expliquée

et ,

deuxièœment, par des oon:li.tioos biologiques

(habitat, migration, rep::cxluction) , dépe.niament de la saison.

la mrue du Groenlani, a été étu::tiée plus profoniément au oaJrS de

cette période, ceci afin de clêcrire son éœloqie ainsi que ses caractéris-tiques de vie. Perdant l'étâ, SŒl habitat OOIIesporxl à \.Ble ban:ie de

20 oC. lBs DDrUeS

sent

plus actives la Blit que perdant le jem'. FIl hiver, elles Salt al:xnWrt:es dans l'estuaire

et

s'alimentent de façon SClltenue.

la période de frai s' éteJù d'avril à juin. la croissance est linéaire et ne diffère pas selon le sexe. la maturité sexuelle est atteinte à trois ans et n'affecte pas le taux de croissance. la repz:oduction a lieu chaque

année et les inüvidus ne dépassent pas l'âge de 9 ans. I.ss carac-téristiques de vie de la oorue du Grœnl.arxl sont différentes de celles de

la plupart des autres poi.ssa1s benthiques de l'arctique: cro.issan;:,e rapide, forte fécxJniité, maturité sexuelle en bas âge et mrl.alité

iIrp:rt:ante. ces caractéristiques peuvent être avantageuses dans les eaux côtières

et

estuariennes de la cOte est de la Baie de James 00. les cxnlltions environnementales soot différentes des eaux arctiques.

'lbe ooastal fish OCI'IIIIJJlity of Wenirdji, eastem James Bay, was studied in 1987 an:l 1988 to describe seascmal utilization of the ~tua River estuary

am

the adjacent CXlaStal waters by marine

am

anac1ratDJs fishes. Fish diversity was IC7t\f (11 sp.)

am

experimental gUI

net

catches were highly variable lJeb.'een sites in the estuary am ooastal waters, am also seasonally at a given site. J)]r:in;J SUl'II'Rer, the estua:riœ fishes are

numerically daninated by f-tt.1o marine species, the foorhern sculpin (Myoxooedlalus guadrioomis) an:i the slemer eelblenny (I1mpenus

fabricii),

am

also by juvenile

«

200 mu) cisoo (Coregonus artedii)

am

whitefish (C. clupeafonnis). In coastal waters, three marine species are

abm:Jant: the shorthorn sculpin (M.

scom

ius) , the arctic sculpin (M. soorpioides) am the Greenlarrl cod (Gadus gmç). In contrast with the estuary, large (>300 m) cisoo an:! whitefish are abm:1ant in ooastal waters irxticatin;J extensive JOOVBnel"lts of these species in James Bay

durinJ

the sumner. oistrib.ttion patterns are influenoed, first, by Iilysical factors (water terperature

am

salinity) whldl explained 65 % of the

variatiœ

in

catdles

am,

sea:ni, bj biolCXJical

factors

(habitat d:1oice, miqratiœ

am

reproduction) c:iepeJW.n;J on the season.

Greenlarrl cxxi ~ studiErl in the same period

ta

describe the species'general ecology

am

life history dlaracteristics. Dlrirg the sunmer, they prirx::ipally ooaJpied shallC7ti (2-5 m) ooastal waters. 'lhis habitat was àlaracterizErl by a belt of eelgrass (Zestera marina) at depths of 1

ta

3 m, saI inities between 20

ta

23

AJt,

am

t.atperatures of 3 te 20 oC. Daily t:rap catches

were

highly variable am nm"e fish 1Nere catqlt at

estuary, than in cœstal waters. '1hi.s mvement OOJ:zespc:.rŒ with aàleivement of sexual maturity; spawnirxJ oocurs in April ta J\me. Growth

rate

was

linear for males

am

fanales.

'kJe

at first maturity was three

am

rD trade-off was oŒerved between growt:h

am

reproductioo. Greenlard oxl spawned every year am maximJm age was nine years. Greenlam cxxl life

history variables differ fran those of JOOSt arctic benthic fishes: they show rapid growt:h, high fecun:lity, law age at first maturity

am

high nmtality. '1bese àlaracteristics nay De .inportant adaptations of cxxi

te

sustain life in Jane; Bay ooastal waters where env:ira1mental c:x:n;lltions are different than in arctic

waters.

~

... .

USIE DES TABImUX •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

I.aISIE DES FIGlRES •••••••••• " •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

mE:F'ACE. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • toi • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

~

...

,

... .

~(JtJE Iltl IIJRFA.tT DES 'IIIE5ES ••••••••••••••••••••••••••••••••••••

Emironmental influences CIl seasonal distrihltion of

ooastal

am

estuarine fish assemblages at Wemin:lji, eastenl Janes Ba.y •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

Int:rcx:illct.ia1.. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • iii • • • • • • • • Methods

am

Materials .••.••• Resu1"ts ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• DisalSSion ••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ref~ •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ta.bles: •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• FigtreS ... . ~ DE I.IAI~ •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

SEcr'ION II Seasonal distrib.Ition, al1Jn:Janoe

am

life history traits of Greenlan:i ccxi, Gadus g;mç, at Weminiji,

eastem

James Ba.y •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

Intrc:xJlJc't.ion. • • • • • • • • • • . • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

!te:t:Ilc::x3s arx:l ~te.:t-ials. . . • . . . Rest1l"ts ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• DiSOlSSion •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Iœ:f~ •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ta.bles •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• FiglJl:es ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ~ ET CONCLUSION ~ •••••••••••••••••••••••••••••••••••• ~ 1 ..••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••• ~ 2 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ~ 3 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• PAGE i

ii

iv

vi

x

xii

1 2 5 10 13 19 22 30 34 35 36 39 44 51 58 62 70 81 83 86 89

',~ l~" . . . :> ~. h

Je voudrais remercier mes superviseurs Dr. Olristiane Ibial et Dr.

Fred Whoriskey pcm: leurs conseils et leurs critiques au CXllt'S de

œtte

ébde. la ba1ne maràle de l'échantillonnage a été

remue

possible grâce à la c:x>llaboratiœ

et

au travail d'équipe de plusieurs personnes: steve

Baker, Mike RidlardsCll, SUrley Ieam,

DcuJ

Hqle, Alisson Hackney, Nadia

"J.bertal

et

Nathalie Doré. cette étuie aurait été difficileœnt réalisable sans la participatim de plu.c;ieurs cris du village de WemWji dont Willie Matches et sa famille qui

ont

grarrlement oontriblê à JD'l i.ntégra.tion dans

la oamunauté. De plus, je rerœrcie le Conseil de barde de weminiji pa1r

l'utilisation de leurs infrastructures (maison, roolotte et entrepôt). Je remercie également le personnel de la station de BiOlogie Arctique et de

l'Institut Maurioe-I.anart:agne du ministère des Pêdles et OCéans pour lr.:ur

S\JRX)rt tedlnique. Je remercie enfin nes confrères d' étuie du CollS;Je Macdonald pcm: leur aide au niveau de l'aspect académique de ma maîtrise. L'\D1 d'entre eux, Benoit Vanier, s'est damé la peine de recueillir peur mi

sur

le terrain les données SUWlélœntaires dont j'avais besoin peur oœpléter certaines de IœS analyses statistiques avec plus de précision. De plus, l'aide d'Ame Evely

et

de M:nica Borobia pc:llr la révision des mamscrits a été très awIéciée. Eh dernier lieu, je ne peux passer saJS

silera! le support finarx:ier direct 01 irrlirect de plusieurs organismes, soit le ministère des Pêcbes

et

Océans, le ministère de l'Diucation du

<)lébec, le Fa'Ki poor la fonnation de dlerdleurs et l'aide à la recherche (FCAR) ainsi que le

centre

d'êtmes nordiques de l'Université l>t:Gill.

i l

Lm.ΠlB '.IMlDDX

sam:Πl PME

Tableau 1. a;pèces de poissals, myemes des PUE (prises par 22 mUté d'effort) et nanbre total d'in:lividus capturés

à l'aide de filets maillants eJqlérimentaux à chaque staticn durant l'été (1987-1988).

Tableau 2. Moyennes et limites des classes de lcn:jUSUI' des cirq 23 espèces de poissoos les plus al:xnJantes.

Tableau 3. Coefficients de oorrélatioo de Kemall entre les PUE 24 des poisga'lS et les ooordamées des deux premiers

axes de l'analyse DIllticü.Iœnsiamelle oon-mêtrique.

Tableau 4. Prqxntiœ des déploiements de filets maillants de 25

chaque station

awartenant

à d'laque grcupe obtenus

pu- l'analyse DIlltidimensionnelle.

Tableau 5. IaJ]UeUrs myemes des trois stades de maturité sexuel- 26 le des cisoos et des coréga~ - nâles

et

fesœlles.

Tableau 6. COefficients des deux prenières fooctions caroniques 27 discriminantes non stamardisés p:m: la salinité et

la talpérature de l'eau.

Tableau 7. Moyennes des salinités et des tenpêratures des c~ 28

graJpeS établis â l'aide de l'analyse II'l1lticlimension-nelle.

Tableau 8. Résultat de classification des cirq groopes par 1 'ana- 29 lyse discriminante.

~ŒII

Tableau 1. Efforts d' éc:hantillamage des différents ergins de 62 pêàle utilisés en 1987 et 1988.

Tableau 2. Profaneurs, distan:;,es du rivage et périodes d' 63 utilisatioo des ~ penjant l'été 1988.

Tableau 3. CcIIparaÎSCl'l des caractêristiques Iitysiques des sta- 64 tia'lS d' êd1antillonnage.

Tableau 4. a;pèces de poissoos et rx:mbre total d' intividus qui 65

ŒJt été pêàlés à l'aide de filets maillants

Tableau 5. coefficients de oorrélatiœ de Kemall entre les PUE 66 (prises par \D'lité d'effort) de la nmue du Groenlalrl,

la salinité et la tatpérature de l'eau aux cirq sta-tiœs.

Tableau 6. ~ rtJJYE!IlIleS, fréquerx:les dans la pcpùation, taux 67

de nmtalité, fécorxli.t:2s nDYennes et prqxntions du

Jnnbre total d'oeufs libérés par les 1tOIU9S du Groenlarxi âgées de 3 à 7 ans.

Tableau 7. ~ d'ocx::urrerx::e des proies des nmues du 68 Groenlani prises par les filets maillants

expéri-mentaux pen:Jant l'été et l 'hiver.

Tableau 8. caractéristiques de vie de la mrue du Groenlan:l, de 69 la nmue Arctique et de la

nm:ue

Atlantique.

iv

~œ l PAGE

Figure 1. Position géograprlque de llaire dlétme et des stations 30

dléc:hantillomage. les di.st.an::es entre les stations

et

llemba.lchure de la rivière sont iniiquées.

Figure 2. Ordination des ruE (prises par unité dleffort) sur les 31

deux premiers axes obt~..nus par le cadrage nultidinen-sionnel non-métrique. les stations ainsi que la contri-l:ution des espèces ru classes de poissons sont Wiquées.

Figure 3. Palrcentages (%) des ruE des espèces ou classes de 32

poissons poor les cirq gra.Jpes obtenus par 11 analyse multidimensionnelle.

Figure 4. Représentation des centroïdes des cirq 9I":~ selon 33

les deux premières fonctions canoniques discriminantes.

La CXlI'ltri.b.rt:ion de la tenp§rature est irxtiquée.

~œII

Figure 1. Position géograpuque de 11 aire dl ét-Jde et des stations 70 dl échantillonnage. les distances entre les stations et

lleJllbœchure de la rivière sont iniiquées.

Figure 2. lttlyennes des salinités et des ~atures des cirq sta- 71 tians pour les étés 1987 et 1988, et mars 1988.

Figure 3. Variations saisonnières des salinités et des tenp§ratures 72

des cirq stations pen:1ant l'été et 11 autanne 1987

Figure 4. JtkJyennes des ruE (prises par wù:té dleffort) de nmues 73

du Groo..nlan:i prises dans les filets maillants expérimen-taux pour les étés 1987 et 1988, et mars 1988.

Figure 5. Nanbre total de IOOrues du Groenlani prises dans chaque 74

t.raR?e

aux stations 3 et 4 poor un effort de pêdle de 12 heures.

Figure 6. Friiquenoes de lon:JUet1I' (intervalle de 25 I1I'I\) des IOOJ:Ues 75

du Groenlan:i attrapées par les trois types dl ergin de pêdle utilisés dans œtte étu:le.

Figure 7. <h1rbe de croissance des IOOrueB du Groenland -mâles et 76 femelles- prises dans les filets maillants expéri.tœntaux.

Figure 8. ftt)yennes des facteurs de oorrlition des roorues du 77 Groenlarrl -mâles et femelles.

Figure 9. PoJrœntages des nmues du

Groenlam,

mâles et femelles, 78

(intervalle de 25 nm) qui sont matures en octobre 1987 et mars 1988.

Figure 10. Calrbes de fécon:iité de la IOOrue du Groenlam et de la 79 m:n:ue Atlantique.

Figure 11. M:JyenneS des irrliœs gonado-sanatiques des nmues du 80 Groenlard prises dans les filets maillants expériœntaux.

---

---.---_._---vi

la Baie de James fome la partie inférieure de la plus grarde mer

intérieure du nr:n::Ie (Martini 1986) avec une superficie de 52,000

Jan2

et elle est caractérisée par des ocniiticn; arctiques et su1:rarctiques

(runbar 1982). CE!peIŒmt, peu d'êtlxles se salt attardées à dêcrire l'écologie de ses plisscn:; marins et c6tiers, <D'lStituant ainsi \Ul vide

inport:ant dans les ocnnaissances de cette régim. Ré:aiiient, certaines

d'entre

elles

œt

déoontré l' i.nport:.aooe des milieux côtiers de la Baie de

James paJr la productioo primaire (Is;Jerr:Jre et simard 1979; Arderson et Roff 1980; Roff et Iegemre 1986) et benthique (Grenon 1982). Tart:efois, les connaissances sur l' ichtyofaune sont limitœs et localisées à proximité des grarDs estuaires (M:Jrin et al. 1980; Iambert et Dodson 1982;

fobrin et Dodson 1986); c'est poorquoi il est difficile de tirer des

oonclusialS sur II inportance des eaux oOtières poor les poissons. De plus, les dével~...nts hydro-électriques des dernières années dans la région art nalifié le rigime hydrique de deux rivières i.nportantes (la Gran:ie et Fastmatn), ce qui affecta les cxn:litioos Iilysioo-drlmiques estuariennes et oOtières (Messier et al. 1986). Encore une fois, dQ aux oonnaissaœes

limitées sur llidltyofaune côtière, les inpacts de ces c:.tlarxjements l~lont pas été évalués. AjaItons que la Baie de James se situe en zone arctique (I)mbar 1982) mais l'

aR?Ort

en eaux daloes y est très iliport:ant (3.17 x 1011 m3 ; Prinsenberg 1986) ce qui cxn:luit à \D'l mélarge de masses d'eaux froides

«

8 oC en été) et saumâtres (20-23 ~) (Prinsenberg 1986) présentant donc des cxnlitions ooéanograpuques particulières. les

poissons marins de l'arctique possèdent des caractéristiques de vie bien

sex-uelle ret:azdêe, faible mortalité et faible fêccnli.t.é (M::Al.lister 1977). A

la Baie de James, ces caract:êristiques peuvent prêsent.er des variantes, en rêpcnse aux cxn:U.tiœs particuliêres dejà mentiCl1ll€!es, qui mêritent d'être documentées.

Nos OCrll'li!Ïssances actuelles peuvent se rêslDner ainsi: les eaux oOtiêres

et

estuariermes de la Baie de James sont friquentées par des poissons marins, anadranes et d'eau doooe (Hunter 1968; Lambert et Dodsal 1982; M:rin et Dodsal 1986). la ridlesse spécifique

est

faible (22 espèces marines) CDIp1Iëltivaœnt: A d'autres mers dans le

none

(M:rin

et

Dodson 1986) et \D'l petit nanbre d' espèces reprêsente une

part

iltportante de la bianasse totale. les espèces de poissals marins les plus aJ.:x:mantes sont la lIm'Ue du Groenlard (Gadus ,gmg), le chaboisseau à quatre cornes

(1t{oXoc:leà1alus gyadricomis)

et

le d1aboisseau à épines cnlrtes (M. scorpius) ; l' éc:Dlogie de ces espèces

est

peu oonnue dans les eaux oOtières. Trois espèces de salnmidés sont présentes en nanbre awriciable dans la Baie de James: le cisoo (Qxegonus

artedii),

le coréga.e (C. clupeaformis)

et

la truite nnx:hetêe (salvelinus fontinalis)

(Morin gt

Al.

1980). la biologie des poissoos anadranes

est

mieux connue p:m' les estuaires i.nport:ants (Ken'p

et

al. 1989; Lambert

et

Dodson

1990) mais l'anpleur de l'utilisation des eaux côtières

est

:iIx:amue. les

estuaires de la rivière la GrarI:Je et Eastmain sur la cOte

est

de la Baie

de James sont comus poor être utilisés en été ocmne aire d'alimentation par les poissœs anadranes (M:rin

.et

al. 1981; KsIp §t~. 1989). les

variatioos jcmnalières

et

sai.scnti.ères de facteurs

litYSiques,

m::luant la tatpérature de l'eau et la salinité,

ont

une influerœ sur les patrons de

fane-viii tims biologiques CXIlIIIe la reprcxiuctim

et

l' alimentatiœ

sœt

aussi iDpn:tantes (tambert

et

Dodscm 1982).

lB pranier objectif de cette êbxie OCIlSiste den: A dêc:rire les patrons

de distribltim des espêoes de poissa1S fr6quentant. les eaux oetiêres près de Wemirdj i sur la o6te

est

de la Baie de James, rêgial jusqu'à maintenant peu êtmié

et

a

dêtenni.ner l' influeJ'D! des facteurs IitYSi.ques cJang

l'êtabli.ssenent de ces patrals de distrfrutiat. U!s informations pennettJ:art de mesurer l' anpleur de l' utilisatioo des eaux oOtiêres par l'ichtyofaune. De plus, face aux nooveaux dévelq:pements hydro-électriques de la prodlaine décennie dans la Baie de James, il

est

pr:imrdial d' au;menter nos connaissances.

L' espèce de poissal marin sélectiamêe poor êtutier plus à fcni les caractéristiques de vie

est

la nmue du Groenlard. Ce choix

est

basé sur le fait que cette espèce

est

atx::mante sur la ~ est de la Baie de James

~in an:i Dodsal 1986)

et

qu'elle a été classée cxmne un poisson arctique (M::Allister 1977).

cette

espèce, prodle de la m:n:ue Atlantique (Gadus

~), possMe une ba1ne adaptabilité aux variaticms inpntant:es de la salinité

et

de la teqJêrature de l'eau (Scott

et

Scott 1988). De plus,

cette espèce peut tolérer de bassP.s tarpératures dü à la présence d'une qlycqrotéine agissant ocmne un antigel (Van voorhies et al. 1978). Ces

tolêrames peuvent elCpliquer SŒl suooês dans le noni canadien mais

l'êcologie gênêrale de la nmue

est

très peu connue. Une descriptiCX1 plus détaillée des caractéristiques de vie de la nmue

est

den:: nêcessaire palr

éclaircir

cette

réussite dans les eaux arctiques

et

poor oarprerdre son adaptatiœ aux ocmitions ocêarx:Jgraprlques partic::ulières de la Baie de

James.

I.e secord objectif est den:: de documenter l'utilisatim annuelle des eaux cOtières

et

estuariennes de la rêqioo de Weminij i par la m:>rue du

x

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bioloqical

antifreeze

agents in the cxxi, ~ QEÇ, (Ric:baIàsal).

xii

Iê œmidat a le droit, après awrooatim du ~, d' in::lure

0CIlIIIe partie intl!grale de sa thèse le texte d'un cu de plusieurs nanus-crits pœvant être samù.s A un périodique paIr p.lb1icatim. Dans ce cas, la thèse doit toojClll."S se c:alfonner aux autres exigerDeS expliquées dans ce docmnent

et

du matériel acHitiau'lel (clc::lrlnh; brutes, détails sur de l'êquipanent

et

plan d' échantil1amage) peut être nécessaire. Dans toos les cas, une int:roductioo

et

\me ooo:::lusioo doivent être in=luses

et,

quam

il Y a plus d'un manuscrit, \.Dl cœmentaire de liaison, \me

introduc-tioo

et

une 00l'X:1usion CŒI1I.1IleS sont nécessaires. Un sinp1e recueil de manuscrits

et

des réi:npressiCl1S de papiers p.tb1iês ne sont pas ac:x:ç-tables.

Même si l' aàlltiat de manuscrits cn-rédigés par l'auteur

et

d'autres persames n'est pas interdite IXJUI' l'examen, le caniidat est averti d'iniiquer clairement l'aJ;pJrt de dlaam durant le travail; les directeurs

et

les oo-auteurs devront tâtrJigner de la validité de ces déclarations devant la amité oral. Il faut ooter que dans ce cas la tâd1e de l'ex-aminateur

externe est

d'autant plus difficile.

carme

le pennet la Faculté des étmes graduées,

cette

tllèse CXl1tient

deux mamsc:rits. la première section, axée sur la oamunauté de poissons, sera samdse A "Ehv.iraJnenta1 Bio1ogy of Fishes" et la seoorde, portant sur la 1IDt\1e du Groenlard, le sera à "canadian Journal of Z00logy". ont

co1labaré à ce projet en

tant

que cn-auteurs C. Hldon

et

F. Whoriskey.

xiii de la rêdactim. la pertinence de cette êtlœ se fcxœ sur le fait que les

infœ:maticms ClCI'1terIles dans ces deux maJ'IlSC['its salt ŒAlVe1les.

i,

BIvirœ.mal .inf1.uemes

cm

fJPianü distribJti.œ of aastal. anI

2 lHBIDCl'lClf

Estuarine

am

ooastal fishes inhabit adynamie, often unstable enviraJDent (Felley

am

Felley 1986). Estuaries in particular, ocx:upy a transiticmal positicn between fresh

am

salt water envircnnents (Felley

am

Felley 1986; Knox 1986). Fish distrihttiCll

am

al::A.Jrdaooe in these habitats are determined firstly

l:7t

IilYsical

am

dlemical factors inclOOirg salinity, tarperature, ~, tide, waves

am

win:l (Ham 1982),

am

secxnUy by biological functions such as migration, reproduction, feeclirg

am

habitat selection (Blaber

am

Blaber 1980; Darrlo 1984; Whitfield 1988).

Estuarine enviromnents are especially inportant as nursery areas for juvenile marine

am

anac1ratws fishes (Clarià;Je et al. 1986; Knox 1986).

Juvenile Atlantic sal.nal (sall'lD salar) (Power et al. 1987; amjak et al.

1989)

am

sane ooregadd species (Bord

am

Eric::ksa\ 1989; I(errp et al.

1989) may also use estuaries as a transitimal marin} envircnnent l::efore or durin) tl1eir migratiCll ta lOOI'e saline waters. 'lbeir estuarine stay may

facilitate their adaptatiœ

ta

marine ocniitioos.

Coastal waters

am

estuaries of HOOson Bay

am

James Bay are frequented by freshwater, diadratoJs

am

marine fishes (Hunter 1968;

Iambert

am

Dodsal 1982; ftm'in

am

Dodson 1986; fb'in

et

~. section II).

MJst of CllI' kmwleàJe of fish CXI'IIIIlJ'li.ties frou the:se ragions canes fran stuties evaluatin} the envircnnent:al inpacts of hyàro-elect.ric develcpnent of large rivers. '1he fL~ oammrl.ty of eastem James Bay is characterized

3

by a low diversity of anadr.'aID.1s (lake wtefish, QrecgIlS clupeaformis, cisoo, ~. artedii

am

brook traJt, Salvelinls faltinalis) arr:i marine

(Greenl.alù axi, Gadus g;mç

am

MVoxoœdlalus SAlo) species (MJrin

am

Dodsal 1986) 0 Migratmy patterns of the anadraIoJs species have been

relatively ~ll documented CH=rin et al. 1981; !trin am Dodsal 1986) 0

cisoo am lake whitefish were reported

to

migrate am feed in ooastal waters of James Bay

durin.J

the sunmer, with juvenile wtefish

œinl

ab.nJant in

estuariœ

durirg this period (M:>rin et al. 1981; Kenp et al. 1989). Juvenile cisoo distributiCX1 is rŒ yet documented in James Bay. CCltparatively little is known of the seasonal distribItion of marine fishes in cœstal waters (lt:>rin

am

Dodsal 1986) 0 Alse, the :ilrport.aooe of smaller

ri

vers, estuaries

am

ooastal waters

te

marine

am

diadranous fishes is poorly knawn.

In James Bay, daily am seascl'al variatiœs in Iilysical factors, incllXiirg terrperature

am

salinity, play an inportant role in

determinirkJ

fish distribltiCX1 (Lambert

am

Dodsa1 1982; Prinse.nberg 1986). Alorç with these dlaracteristics, biological ft.Jœtioos suàl as reptoduction

am

feed.iJ'g are also 1:hc:u;Jht

to

infl\lel'Da the distriblticn of anadralIJus a.-n marine species (I.ambert an:l Dodson 1982; MJrin et al. section II).

'!he objective of Ws stuiy was

te

describe the fish assemblages (CXllpœed of imividuals >100 1lITl fork lerçt:h) of the Maquatua River estuary

am

the adjacent shailCM ooastal waters at different times of the year. 'l11e influence of water terrperature arr:i salinity a l distril:utiol1

identi.fy if cbaracteristic fish assent>lages occured at given sites.

Based (Xl previoos kmwleëÇe of the biology of fish species

am

their envir:trtnelrt, we t.ested two predictions: 1) that juvenile whitefish

am

cisoo are mxe abJrdant in the estua:ry nursery area than in CX>aStal waters am 2) that daily am seasonal variatioos of salinity an:! water t:.enperature were largely influen::il'g fish distribltioo.

5

'!he study site

was

located near Wemin:lji (53°00'N, 78°S0'W), a smal1

cree

OC'II.1ll.Ulity situated at the 11DIth of the Maquatua River in eastern

James Bay (Fig. 1). '!he east coast of James Bay is characterised by

Preœmhrian cryst.alline rocks an:i is dotted with

many

islams

am

reefs (Dionne 1980). '!he Maquatua estuary

am

its contigurus coastal waters are sha1low «15 m). '!he sediIœnts are mainly silt, clay

am sam.

Eelgrass (Zestera marina)

am

laminaria beds are CCITIIDn in rlle coastal area (Roche 1982).

'!he Maquatua river was danIned in 1983, aba.lt 0.5 km upstream fran the junction with James Bay. Mean annual discharge before danmi.n;J was 15.8 m3 s-l (Wemirrlji Bani COUncil, urplblished data). No infonnation is available on the disc:harqe after

dantni.rr:J.

In the sunmer, freshwater inflow fram the Maquatua river ani lani runeff maiIltain highly stratified waters in the inlarx:l part of the estuary. Distally the estuary is weIl mixed by wim an::}

tidal currents. Fstuarine waters exhibit varirus canbinations of salinities (0-23

wt)

am

tenperatures (5-23 OC) due te short term c.harges

in wim directions an:i velooities, current patterns, freshwater runeff

am

tidal anplitmes. seasonal variations aIse oc:x::ur. Marine coastal waters of James Bay typically have salinities of 22-23

wt

am

water t:enperatures rarely rÎSE' above 15 OC in SUll'IIEI'. '!he ice-free pe.riod in

OOIXÜ.tions are mre stable than in S\lI'II.œr because of the presence of a 70

an ice CXNer an::l reduced fresh water i.np.rt:s (lti:>rin B. personal

oJ:servations). Tides in James Bay are semidiurnal with a lOOderate

anpl~tude (0.5 te 1 mi Godin 1974).

Biological

am

Plysical samplinj

sanplirg took plaoe between J'une 1987

am

July 1988 at five stations loœted in the Maquatua estuary

am

its adjacent coastal waters (Fig. 1). '!he stations wre positioned alon:j a gradient of Iilysical factors (t.eIrperature

am

salinity) fran the estuary te marine coastal waters. AlI statior., had similar depths

am

slopes of the lx>ttan. Fishes were oollected usinJ experiIrental gill nets (50 m IOIlj; 6 panels of mesh sizes

25,39,51,64,77

am

102 mm) deployed periodically (1-2 week intervals) at the 5 stations fran June-<)ctober 1987

am

May-July 1988. In winter, \.1Jl:ler-ioe gill nettirg was oorxlucted in early March 1988; however only stations 1,2,3 wre accessible (Fig. 1). Gill nets \'Vere set perpenlicular

to

shore at depths of 2 te 3 m, for 24 h periods. Occasionally bad weather

prevented their recovery

am

the set lasted 48 h. In winter, precautions 'vere taken te avoid gill nets freezinj te the umer-ioe surface.

Accord-injly, they were set at 3 m depth because of the presence of the 70 cm ice

00Vet.". '!he overall fishing effort was 76 gill net

days

in S\lJ11IœI'

am

10

gill net days in winter. catparisons of gill net catches fram stations 4

am

5 in October 1987 were net made due te excessive fishirg tiIœs caused

7 AlI fish caujlt were identified, cnmt:ed and measured (fork leBJth ±

0.5 lIIIl) an:! weighed (± 0.5 g). cat:dles

are

expressed in

catch

per unit effort (œJE), with a Wlit effart œÏD1 24 heurs. Mean 1eD)th of male and

fanale Witefish an:! ci.soo were CXIIplted at three maturity stages: (1) irrInature (ga'lads very sanall am threadlike) (2) develq>irr;J (gonads

enIargÏD1 for

spawnin:J

in the current year) am (3) mature (gametes in a

mature fonn) based al the classificatiCVl of Snyàer (1983).

water tatperature an:l salinity profiles were made with a SID-12 and Bec:kman RS5-3 salinaneter OOIlCXIIÛtant with gill net

sets.

Data analyses

'!he cat:dles of the JOOSt al:llmant (>200 irxtividuals taken) fish species were divided in three len:fth classes: small, medium

am

lazge. Size categories 'Nere determined l7j the 33.3

am

66.6 perœntile values of the

CUIIIll.ative size distribItion of a11 sarrples poolai for eadl species. 'lhis division

was

arbitrarily dlœen due

ta

cm- poor knowledcje of PJPÙation

structure

am age at maturity of many spec:ies in

eastern

James Bay. It aIse provided an objective criteria

ta

divide fish species ~ 3 a:JUa1 size classes. Eac:h size class

was

t.reated as one variable for the

statistical analyses.

follltivariate teàmiques were used

ta

test tmether the gili

net

catches at the five stations were biologically classifiable into distiB::t

grcups obtained

l:7.i

the analysis woold rep:esent spatio-teq;oral entities of fish species or size classes that wa.üd Ile faull tcgether because of s.imi.lar enviraIœntal calStraints, or biological

interactialS.

'lbe data analysis procedures were:

A simi1arity matrix of the different species

am

size classes of 9i11 net

sets

was oonsb:ucted usirg the Ia.ùczynski coefficient of similarity (IBgemre

am

Isgemre 1984):

S = 1/2 (W/A

+

W/B)

W= SUIn of minimal al::l.n'œro! of all variables 'h= SUIn of aIl variables for the firet sarrple B= SUIn of aIl variables for the secxnl sanple

'Ibis semi.-œtriœl ooefficient OalSiders the al:sence of a species or a size class in a qil1

net

set as an abserœ of informatiCl'l rather than as an element of similarity (lRqeRke

am

IBgemre 1984). 'Ibis matrix

was

t.hen subjected

ta

carplete linkaqe clusterirg (5orensen 1948)

am

to

a ncnnetric nulti.di.mensional sca1inJ (Kruskal 1964) • (Dp1ete linkage clusterirg was used

to

obtain graJpS ~ manbers of the clusters are

highly related (Le. species or size classes that oooccur together) (I.egenjre

am

Isgen:lre 1984). Nonœtric nultidimensional séalin) was used

to

aCXXllJlt for the ~ of many dooble zeros in the catch data am ta

lepzesent the relatiCl'l between abjects in a spaoe of reduced ctiJne.nsions (I.egenjre

am

I.egenire 1984). 'lbe two methods were oanbined sc that clistin:::t qroops obtained by the derm'ograns of the cluster analysis were

9 nCIlDetric scalin;J. 'l1le classificaticn ptooedl1res Wlen CCIIIbined with ordinatiCll teàmiques sunrnarize the b.ùk of data d:Jt:ained

am

identify the iDpartant species in eadl bioloqical association. '!he first axes of the Ol'dinatiCll EDq)lained a high pIcplrtiCJ\ of the variarœ otserved (Iegenjre

am

Isgerdre 1984). 'Ihus, in arder

ta

distin;Juish m:D} the dlaracteristic species or size classes in the ordi.natiCl'l

am

clusterirg of qill net sets,

~ic Kerdall cmzelaticn cxmficients were cx:atp1t:ai between a11 variables

am

the fint axes resultin;J fran the rxrmet:ric scalin;J. Eadl g:rwp

was

then characte.rizEd aCCOI'diB!J ta its fish species or size classes. '!he classificaticn of qill

net

sets obtained by the nultivariate analyses

was

oarpared ta spatial distrihrtioo of the sanplin;J stations am Iilysical àlaracteristics

ta

aoc:œnt for the

structure

observed.

Tc evaluate the inport:ance of water salinity

am

terperature on the distribltiCl'l patterns

oœerved,

a discriminant analysis was performed on

the matrix of bottan ard surface salinities

am

tenperatures mea.sum:i cxn::urrently with the qill net sets. Discriminant fuœtions resultiDj fran the analysis pennitted us

to

identify the relative iJrportance of the principal P'lYsical factors in discriminatirg between the grŒJpS obtaiœi by the clusterirg

am

ordinaticn analyses.

Experimental qill net catdles

A total of 11 species were caught in eJ!PeI'imental gill net catàles (Table 1). cisex> daninated gill

net

catdles durin:j the S1.JIIIDe[' wle

Greenlani cod.

was

predaninant durin:j the winter. Atlantic lunpfish (qrclcpt:e.rus IlntplS) am Atlantic he:rrin;J (Clupea hare[gus) were excluded frou the analysis ta avoid the spJrioos effects of rare species « 5% oa:urrence). Five species whose total catdles

were

greater than 200

.iniividuals were divided in sma11, medium

am

large size graJpS (Table 2).

For the otller species, fish of a11 sizes wre pooled into one variable.

Ordination

am

cluster analysis

'!he oanbinatlOll of cœplete linkage clusterirg

am

noranetric nulti-dinensional scalin"J analysis establisœl 5 distin::t grtXJpS dlaracterized by different fish species am/or size classes (Fig. 2). '!he level of similarity between qill net set::. within eadJ. groJp was higher than 0.40.

Ordination of the gill net sets

am

the superinposition of the gra:q:s were only represented on the first two axes of the nultidimensional scalirgi no separation of the groups was evident alorg axis 3.

'!he first axis was significantly oorrelated with 14 variables

am

the

seoom

with 6 (Table 3). '!bus, the first bic axes were Ïltp)rtant for the fonnatioo of the 5 groops

am they

can be characterized by different fish

----_._ ... _._-_ ... _._--_ ..

_~._-11

species

am

size classes. '1be highest cxn:xelatia'lS lIIere fa.uxi with fC1Jrhorn saùpin (It{oxooeglalus

cmadricomis)

am

cisoo. Of the five species divided in size classes, aùy the caregarl.ds exh.ibited

oorrelatia1S of qlpCSite signs aJID"g size classes, irdicatirg differenoes

in

distribltial with size. Groups A

am

B were foxmed

l7:i

gill net sets cx:mi.n;J fran staticms 1 an:i 2, in the estuary of the Maquatua River whereas gralpS C, DamE tNere daninated

bf

gill net sets fran stations 3,4 am 5

in

ooastal waters (Table 4; Fig. 2).

Small (juvenile) caregarl.ds, especiaUy cisoo, wre allJnjant at

estuarine statiCllS (gra.1pS A

am

B) (Fig. 2,3; Table 5). 'The fourhom sculpin was the daninant species regardless of size in groop B. '!he slen:le.r eelblenny (Ilmpenus fabricii) was also present in significant

number in grcA.Jp B. '!he shorthorn sculpin (Myoxoœg,alus sooIpius), the

arctic sculpin (M. soorpioicles)

am

the arctic staghom sculpin (Gymnocanthus tricuspis) oc:nlI'ed CIlly in groups C,D am E. catches in group C represented

transitory

c:xnlitiœs between

estuarine

(A,B)

am

ooastal (D) assemblages slooe the nœt ab.udant species (cisco, Greenlmn cxxl) w.re equally represented • Group D oœprised medium an:l large inti viduals of bath ooregonid SJ:'.ECies. Gm.Jp E

was

dlaracterized

b.i

the

Greenlarxi cod. '!he slerxier eelblenny an:i the foorhorn so.ùpin were scarce

in

stations 3,4,5.

function coefficient (Table 6). 'Ibis function clearly separated gra.Jp; A an:! B fran a11 the ethers (Fig. 4). GraJps A

am

B are formed by gi11 net sets

oanirY:J

fran stations 1 anl 2, in the estuary of the Maquatua River. 'lbese

staticrs had low surface salinity

am

high surface teJrperature (Table 7).

'lbe seocni discriminant :fUnction elq)lained 40.7 % of the variability, an:l

bottan tenperature had the highest coefficient (Table 6). '1his function primarily separated graJp E fran aIl ether groops. GroJp E was fOl.'11Bl by

qill net sets

oan.in:J

fran a11 stations with low water t:elrperatures. M:>st sets were fran. winter anl early sprirq. overa11, 63.5 % of the grouped cases were correctly classified by the discriminant analysis (Table 8). Classification results of the discriminant analysis were highest for qrrups A

am

E

am

smaller for grcAlp C. Incorrect classltication of

catd1es of groop C fish as qroop 0 may have oocured due ta similarities in their Ptysical characteristics.

---13

'!he Maquatua estuary exhibits inport.ant spatio-tarporal variability in lilysica1 dlaracteristic:s,

wàl

oon:espads with high variability in fish captures. 'lbe superpositial of gradients in time

am

space was best studied usirç lIIÙtivariate statistiœ,

web

provide an objective means to dete1:mine the transitiŒl points within the CDltinuum of Iilysical an:l

bioloqical conditions.

'!he 5 groop; obtained by the l'Illltivariate analyses inlicated different spatio-taipJral utilization by fish of inshore waters in the Wemin:lji

area.

'!he spatial cœponent was inpJrtant durin]

sunmer

ta differentiate between groops A,B,C

am

D. Fadl groop

was

characterizEd by gil1 net sets fran ale or two statiCXlS. Groops A

am

B, CUip:sed of 9i11 net sets at statioos 1 an:l 2 in the estuary of the Maquatua River were characterized by marine fishes am juveniles of coregonids whidl presmnab1y have a high

to1e:ran;:,e for ICM salinities

am

high t.eJtpe.ratures (Mrin

et

al. 1981).

'!he daninant marine species in the estuary

durm;,

the sumner was the

fwrhom saùpin, siJnilar to ether estuaries in James am 1b:isal Bays (foiJriu

am

Dodsal 1986). 'Ibis species tolerates low salinities,

am

lives in coastal estuarine waters in arctic an:l sub-arctic regions (Scott

am

scott

1988). AlI three size classes of fcmhoom sculpin ~ present in the estuary SUJ]eStin;J that this species is primarily an estuarine resident. 'lbe ether marine species present in the estuary in surrmer, slerder eelb1enny, is also wiclely clistrib.rt:ed in arctic am sub-arctic waters (Scott an:l Scott 1988). '1heir preserre in brackish waters may be an

irdicatiœ of the species' flexible habitat requiraDents

am

their high adaptability far estuarine ocnii.tialS.

'lbe p:reseroa of :iDnature eisco am whitefish in large ~ in the estuary durin) the SUl'l'IDeI' is an aspect of ooregadd distribltial that bas

been poorly described. It bas been reportai that in sunmer juvenile la1œ wtefish were very abnDant at the river muth

am

in the estuary of the

la Granle (Morin et

Al.

1981)

am

Little Whale rivers (Ke1tp ~ jÙ. 1989),

lrtbile inmature ei.scxl were

scarœ

in the estuaries. 'lbe general biology of tbe two species shows

strorx.J

similaritities. Beth spawn in fresh waters in

the faH (lotJrin

am

Dodson 1986). Larvae hatdl the followin;J sprirg

am

may be flushed ta Jaœs Bay

1:7.i

the heavy

sprirr:.J

runeff (Ochman am Dodson 1982). However, eisoo have semi.b.loyant

am

pelagie larvae

web

are nm-e susceptible ta he carried into James Bay than lake wtefish larvae which

t:errl

to

remain in the spawnirg gravel

am

use estuaries as a

rrursery

(M:Jrin

et

al. 1981). '!he transport of coregonid larvae

was

stlxli.ed aùy in

large estuaries

am

in the oontig'lOOS ooastal waters of eastem James Bay.

rur

results shoWed that juvenile eisoo are abJrdant in estuarine waters,

in oontrast ta previoos stmies. A possible explanatiœ of this differenoe is that larval eisoo, flushed into offshore waters of James Bay, retum ta

coastal

waters tut

net

necessarily ta the same area fran

web

they came. 'Ibis dispersal WI:All.d give juvenile eisco aocess ta inshore habitats such

as the Maquatua estuary whieb does net have a local spawni.rq pcp1lation

due to danI:nirg. 'lhe pcpù.atioo of eisoo associated with the Wernirdji area ooo.ld ranain ta

rear

until ad1ei vin) sexual maturity. 1.bis is

suworted

by

15 (Ibbl urplblished data). ~ achievin:J first mawrity, they waùd return te their natal river far spilW1'lÏn), alth::u#l E!VideIxle of hanirJj ranai.ns te

ta

delralSuatai (Mlrin §t §le 1981). Because of the hydroelectric dam

wàl

bloàcs acoess

ta

spilW1'lÏn)

grcuœ,

a naturally reptolucin:j

~llatiŒl in the Maquatua River is laàd.n;J. '1he law spawnin;J activity associated with the Maquatua River is also obvious fran the fact that juveni.le lake wtefish are rot abJrœnt \tben CCI'l'pU"ed

ta

ether sites

(e.g.

Ka't1?

gt

Al.

1989).

Adiitialal factors cnùd also oart:rib.rt:e

ta

the high abJrrjance of

juvenile cisco in estuarine waters. '1he utilizaticn of estuaries as a transitmy an:! nursery habitat by other salloonid species bas been

described (Qmjak et ~. 1989; Power

et

al. 1987). It

was

SUC}';JeSted that this

Plase

was .i.Jrportant

ta

alla« grar~ of the fish

ta

a size

were

~imal osnDregUla.t:ory abilities are develq8i (Omjak et al. 1989). 1his

hypothesis oould explain larvae

am

juvenile Witefish ab.lrœrD!s in estuarine waters (lot>rin

et

al. 1981). Hawever, osrooregulatory abilities waùd have ta develcp early in life for cisoo, si.ra! the larvae are flushed into salt water. '!he retum of juvenile cisco

ta

inshore waters

after their dispersal

ta

offshore areas of James Bay cannat be t:.ernai a transitmy

Ji1ase.

Rearin:j in brac1dsh waters may decrease enerqetic oosts associated with osrooregulaticn, pennittin:J the investment of extra ~'" in grcwt:h

durinJ

the first years tmere nmtality is .i.Jrportant (Lambert am DodSŒl 1990). '!he small size of these fishes wrul.d also make them

wlnerable ta predation by larger fishes oocurin:j in ooastal waters. JUvenile cisco were foord in stanadls of Greenlan:l axl

am

sculpins

(llrin B., urplblishai data). By DDVin;J ta the estuary they might

avcicl

these marine predatars ani take advant.ar)e of the availability of a large

food SlJR)ly (lb'in gt

Al.

sectim II).

Fish in groops C am D came mainly fran statims 3,4,5 am shared the same marine species (sborthorn, arctic

am

arctic staghom saùpins, the

latter recmded for the first t.ime in James Bay). Sculpins fOl'1ll an inport:ant part of the fish OCIIIl'ImÎ.ties in eastem Jarœs Bay (!tJrin am Dodsœ 1986). 'lbese marine fisbes rarely venture into the estuMy

(excl\din;J the sborthorn sculpin) presumably because of their pref~

for oold

am

salty waters (scott

am

ScxJtt 1988).

Group D, formed of fish calJjlt at st" ... ",ticns 4

am

5, was daninated by

large

am

medium cisco, in

oontrast

to SlIall cisc::D

web

are limitai to the estuary. '!he presence of léU"""~ ciscx>

am

lake whitefish at statioos 4

am

5, the farthest staticns fran the river nnrt:h, probably Wicates the utilizatim of

coastal

waters as

feedirYJ

gra1I'rls durirg the sunmer. Ia1œ

whitefish were repœ:ted to make extensive mvanents into ooastal waters, b1t no sudl informatim

was

available for adult cisoo (ltrin et

Al.

1981).

'1hus, jlÙ:Ji.rg fran a.JI' capture of mature cisoo at least 15 km fran the

river lIDlth, bot:h species

were

distriblted

am

mved extensively in coastal. waters. similar ooastal mvements

were

observed for arctic cisoo

in the Beaufort sea (Craig 1984; Bord

am.

Erickson 1989).

---

---17 '1his grœp cblJllEl1ts short as we11 as lCDJ tallot.al

àlarJ1es

in

an

distribJti.cm. In Slner 1 this species is

aœent

fran

wann

estuarine

waters ~in ~

Al.

sectim II)

am

JIK7YeS

te

colder coastal waters (statiCllS 3,4,5). In winter they are al::aJrdant in the estuary (statiat 1)

am

use this habitat as a

feedin:J

and spawnin} grcAllÙ (}i:Jrin et ~.

sectiœ II).

water t:alperature was the ncst significant Iilysiœl factor measumi that explained the variability ~ the grcAJpS. '!he separation of groops A, B

am

graJpS C, D, E based CIl surface talperature ildic:ates that

juvenile cisoo

am

lake whitefish prefer

warm

tatperatures. catparable results

were

obtained for arctic cisoo in the Beaufort sea (Fec:belm ~ al.

1983;

craig

1984). '!he infl~ of oottan terrperature in separatirg groop

E

fran

aIl ether grc:K.Jp; is stra-g

duri.n:J

the

sunrner

in ooastal

waters,

ard

bec allies minimal in winter Wen biological factors are playirg a JlDI'e

i.Jrportant raIe (lttrin

et

al. sectia'l II) • '!he overall OO:t:1ect

classifiœtioo of 65 % of g:rc::AJpS by the discriminant analysis based on salinity and tatperature, is a gcxxl irdiœtiat of the ~ of these factors

to

explain the distrib.lticn of the fish assEIIblages in the wemi..rnji arm. '!he pcor performa1'D! of the classifiœtioo of

sets

for

graJp C (33 %) in::li.cates a transitioo point in the gradient of Ptysic:al

am

biological OOIlÜtiCl'lS. '1his law pe.rœntaqe might also be due to relatively lcrg net-set duratia'lS (24 h) in CCIlpaI'ison ta possible short tenu variaticm in Iilysical factors (tide, weather) which ooold

net

be

recxmBi. '!he influerœ of };ilysiœl factors is maximal in the sunœr W'1en bioloqical factors suàl as repr:oductive migratiCl'l for oaregadds are

neg1igible. In winter, reproductive

am

ovetWi.nter mvements by CXJrega'lid

am

marine species accoont far a large anomt of variabi1ity in the gi11 net catches sirœ water tJ:mp!ratures are haIIxjeneals anaJj statiœs (see secticm II).

In sunmary, the distr.ibltiŒl patterns of the fish assemblage in the Wemindji area are prirx::ipa11y influeI'XBi l:7j t.arperature

am

sa1inity especially in the SUl'IIIIeI' , with biological factors such as lIlJVeDeIlts of

--

---_.

19

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net

catàl per \DÙt effort (CPUE) for

eacn

species

durin:J

SUllIDe.I' 1987

am

1988. '!he total l'lUI'IiJer (n) of fish

for eadl species

am

the pIqxntia'l of the total catàl (%) are in:ücated.

statia'l n % catàl Species 1 2 3 4 5 Marine g. gmç 2.4 4.3 10.4 4.4 7.2 731 23.8 (3.2) (3.8) (5.4) (4.0) (5.6) M. quadrioornis 3.6 9.9 2.8 1.3 0.2 468 15.2 (5.5) (6.5) (2.4) (1.2) (0.4) , M. SOOIpius 0.0 0.6 5.0 2.6 7.4 369 12.0 !

1

(0.0) (0.7) (3.0) (2.5) (4.4)

,

~ _{M. scotpioides 0.0 0.0 1.4 1.3 0.5 66 2.1}

f

(0.0) (0.2) (1.7) (1.5) (0.8)

~

J.,. fahricii 0.4 1.3 0.1 0.1 0.0 48 1.6 ~ " (0.7) (1.6) (0.5) (0.2) (0.0)

t

g g. tricuspis

1

(0.0) 0.0 (0.0) 0.0 (0.9) 0.5 (0.7) 0.4 (0.6) 0.5 33 1.1

1

~. lUlplS 0.0 0.0 0.0 0.1 0.2 7 0.2 (0.0) (0.2) (0.2) (0.3) (0.4) ~.

haremus

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2 0.1

f-i

Anadl:'atols (0.0) (0.2) (0.2) (0.0) (0.0)

r.

_~. artprlii

1

7.4 8.2 12.2 10.8 14.7 1080 35.1 (18.4) (9.9) (8.6) (7.6) (12.0) ~. Ql~ar:mis 1.4 2.7 3.0 2.3 0.3 227 7.4 (2.9) (3.3) (2.1) (1.9) (0.8) ~. fmtinalis 0.2 0.0 1.0 0.6 0.2 46 1.5 (0.4) (0.0) (1.3) (0.8) (0.4)

l

23

Table 2. Size classes limits

am

nvaans for the fi ve JOOSt aturnant species. stamarà deviatiCXl is iniicated in braclœts.

Size class (DIU)

Species StaIl Medimn large

~. artedii size interval <202 202-269 >269

(n=1057)

x

161 240 292 s (28) (19) (22)

Si·

gmg s.i. <259 259-300 >300 (0=691)

x

217 287 343 s (35) (11) (46) M. auadricomis s.i. <225 225-240 >240 (n=447)

x

200 232 253 s (27) (4) (10) H. soozpius s.i. <221 221-253 >253 (n=293)

x

195 237 285 s (22) (04) (10) ~. cl\paformis S' .L <252 252-300 >300 (n=215)

x

206 278 333 s (30) (13) (28)

Table 3. KelDall oorrelaticn coefficients between

the gill

net

œJE's of fish species or sizes an:l

the ooordinates of the first 2 axes fran the rametric nultidimer.sicml scalin;J. Signifiœnt correlatiCllS are urr".erlined (p<0.05).

Species

g.

artedii Small Medium large

g .

.Q9ilÇ Small Medium Large

H.

quadrioornis Small Medium Large

M.

soorpius Small Medium Large ~. clupeafonnis Small Medium Large

M.

SOOlpioides

y.

trieus,pis ~. fontinalis L. fabricii Axis 1 -0.109

-ihm

-0.421 0.561 0.465 0.214 ~ 0.027 -0.173 -0.306 -0.306 -0.140 Axis 2 -0.244 ~ -0.147 -0.154 -0.038 -0.024 0.119 -0.085 0.028 0.024 0.180 0.290 0.212 -0.062 0.181 -0.093

25

Table 4. P:r:cportioos of the

sets

fran eac:h statial bel~in;J to eadl group defined fran the 1IIlltivariate analysis. NlDnber of gill

net sets

(n) is irxlicat.ed. Highest prqlOrtions are urderlined.

station n 1 2 3 4 5 A 23 _~ 35 0 0 0 B 15 13 87 0 0 0 C 20 5 10 55 30 0 D 19 0 0 0 53 47 E 19 26 10 47 5 11

•

Table 5. Mean leB]th (JlI1l) of cisoo (COt'egOp\ln artedii) and laJœ

wtefish (C. clupeafonnis)

oorrespadinJ

ta

the three maturity stages. standanl deviatiœ is iniicated in braclœts as well as the number (n) of fish measured in each grwp.

Male Female Maturity stage 1 2 3 1 2 3

ç.

artedii

x

197 265 298 189 245 288 s (43) (32) (23) (35) (38) (28)

n

108 192 15 140 177 140

ç.

clypeafonnis 260 289 330 233 293 337 (65) (37) (46) (46) (30) (41) 21 40 11 21 33 24 26

Table 6. tJnst.an3ardized œnoniœl discriminant furx:tion coefficients for salinity

am

tenperature. Percentage

(%) of explaÎned variarx::=e is also :i.rdiœted.

8alinity (wt) SUrface Bottan Tenperature (OC) SUrface Bottan % variaJx,e explained 1 0.111 0.121 -0.289 0.129 56.0 F\mct.ion 2 0.061 -0.093 -0.003 0.292 40.7 27

Table 7. Mean (± SO) salinity

am

tenperatuœ recorded for the sets belCDIin:J

ta

ea.c::h graJp deteJ:mined by the mltivariate analysis.

salinity (ppt) 'l'E!t'perature ( OC)

n surface surface bottan

A 23 8.1 20.4 12.4 7.1 (7.2) (2.2) (4.0) (2.9) B 15 17.5 21.7 13.8 8.7 (3.2) (1.0) (3.4) (2.9) C 20 20.9 21.5 10.7 9.6 (4.8) (1. 7) (4.1) (3.5) 0 19 22.3 22.3 10.6 9.4 (0.6) (0.6) (2.5) (1. 7) E 19 15.3 22.7 3.5 2.3 (9.6) (1.3) (3.9) (2.9)

---_ .... _-_ .. _-_ ...

__

.. _--.-._ ... _ .... _ ... _- ... _ .. _----_ ....

_--_._---

...

Table 8. Classification results of the discriminant analysis. F\1rcentaqes (t) of abjects that were classifiecl in the actual groop. 'lhe nuruber 00 the diagonal (umerlined) repIesent the pzcporticn of

sets

oorrectly classified.

Actual groop n A A 23 70 B 15 13 C 21 0 D 19 0 E 18 0

Predicted groop membership

B 13 60 10 5

o

c

13 7 21

o

o

4 13 48 68 11 E

o

7 10 5 29

,

,

/ / , HUDSON BAY ': .'

..

~

p ~:~ ~ ~ 1 2 3- 4 , 1 1 1 km JAMES BAY

..

AQUATUA RIVER ~., .... , .:.: .... :;~.~. DISTANCE FROM RIVER MOUTH STATION fkm) 1 2 3 4

5

3 8 11 14 16 w o

Fig. 1. Gec:graJ;hica1 location of study area ani position of saupli.Jg

staticns. Distarv::&; of the stations fran the river IOOUth are also given.

Axis Il

1.5

1

0.5

0

-0.5

-1 • • • -1 - ---.~---,

G.

trlcuspls

M.

scorploldes

&ML M.

scorplus

ML

G.oglc

JlL C.

Irtedii

D

•

• • •

•

•

..

• • • •

•

• •

-0.5

o

L. '.brlcll

SM M.

quadricornis

• C . •

rt.dU

•

•

8t.2 •

•

_{• •}

•

•

• • • _•

•

0.5

1

) 31 SML C.

artedll

L C.

clupelformls

SM

G.

•

1.5

ogac 2 Axis

1

Fig. 2. Ordinatioo of the gill net CPUE's 00 the first two axes obtained fran the noranetric DlÙtidimensiooal scal.in;J. GraJps

CA

to

E) fran the oc:atplete linkage clusterin;J are overlayed. statioos with the highest

prcp:ntian of

sets

in

eam

graJp

am

the contribrt:ion of the fish species or sizes are also given. S==srtall, M=mediurn

am

Ii=large.