1. Fine-scale structures as spots of increased fish concentration in the open ocean
- Author
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Xavier Capet, Cédric Cotté, Enrico Ser-Giacomi, Francesco d'Ovidio, Alberto Baudena, Yves Cherel, Donatella D'Onofrio, Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Processus et interactions de fine échelle océanique (PROTEO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences [MIT, Cambridge] (EAPS), Massachusetts Institute of Technology (MIT), CNR Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Copernicus Institute of Sustainable Development, Environmental Sciences, Faculty of Geosciences, Centre d'Études Biologiques de Chizé - UMR 7372 (CEBC), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), CNES/TOSCA project LAECOS and BIOS-WOT, ANR-11-BSV7-0022,MyctO-3D-MAP,Distribution et habitats en trois dimensions des poissons-lanternes: utilisation conjointe de données fournies par leurs prédateurs, l'écho-intégration et la modélisation(2011), ANR-17-EURE-0006,IPSL-CGS,IPSL Climate graduate school(2017), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), and Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
- Subjects
0106 biological sciences ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Mesopelagic zone ,Science ,Fisheries ,Physical oceanography ,01 natural sciences ,Article ,14. Life underwater ,[SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography ,0105 earth and related environmental sciences ,Trophic level ,Apex predator ,Marine biology ,Multidisciplinary ,Primary producers ,010604 marine biology & hydrobiology ,Front (oceanography) ,Pelagic zone ,Oceanography ,%22">Fish ,Environmental science ,Medicine ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,Scale (map) - Abstract
Oceanic frontal zones have been shown to deeply influence the distribution of primary producers and, at the other extreme of the trophic web, top predators. However, the relationship between these structures and intermediate trophic levels is much more obscure. In this paper we address this knowledge gap by comparing acoustic measurements of mesopelagic fish concentrations to satellite-derived fine-scale Lagrangian Coherent Structures in the Indian sector of the Southern Ocean. First, we demonstrate that higher fish concentrations occur more frequently in correspondence with strong Lagrangian Coherent Structures. Secondly, we illustrate that, while increased fish densities are more likely to be observed over these structures, the presence of a fine-scale feature does not imply a concomitant fish accumulation, as other factors affect fish distribution. Thirdly, we show that, when only chlorophyll-rich waters are considered, front intensity modulates significantly more the local fish concentration. Finally, we discuss a model representing fish movement along Lagrangian features, specifically built for mid-trophic levels. Its results, obtained with realistic parameters, are qualitatively consistent with the observations and the spatio-temporal scales analysed. Overall, these findings may help to integrate intermediate trophic levels in trophic models, which can ultimately support management and conservation policies.
- Published
- 2021