Oxythermal habitat as a primary driver of ecological niche and genetic diversity in cisco (Coregonus artedi)

Cisco (Coregonus artedi) are threatened by climate change and lake eutrophication, and their oxythermal habitat can be assessed with [T.sub.DO3], the water temperature at which dissolved oxygen equals 3 mg * [L.sup.-1]. We assessed the influence of [T.sub.DO3] on cisco habitat use, genetic diversity, diets, and isotopic niche in 32 lakes ranging from oligotrophic to eutrophic. Results showed that as [T.sub.DO3] increased, cisco were captured higher in the water column, in a narrower band, with higher minimum temperatures and lower minimum dissolved oxygen. [T.sub.DO3] was also negatively related to cisco allelic richness and expected heterozygosity, likely driven by summer kill events. Moreover, [T.sub.DO3] influenced the isotopic niche of cisco, as fish captured deeper were more depleted in [[delta].sup.13]C and more enriched in [[delta].sup.15]N compared to epilimnetic baselines. Lastly, cisco in high [T.sub.DO3] lakes consumed more Daphnia, had fewer empty stomachs, and achieved larger body size. Our work identifies specific characteristics of cisco populations that respond to climate change and eutrophication effects and provides a framework for understanding responses of other cold-water species at the global scale. Les ciscos de lac (Coregonus artedi) sont menaces par les changements climatiques et l'eutrophisation des lacs, et leur habitat oxythermique peut etre evalue a l'aide de la [T.sub.DO3], la temperature de l'eau a laquelle la concentration d'oxygene dissous est de 3 mg * [L.sup.-1]. Nous avons evalue l'influence de la [T.sub.DO3] sur l'utilisation d'habitats, la diversite genetique, les regimes alimentaires et les niches isotopiques de ciscos dans 32 lacs oligotrophes a eutrophes. Les resultats montrent que plus la [T.sub.DO3] est elevee, plus les ciscos sont captures haut dans la colonne d'eau, dans une bande plus etroite, caracterisee par de plus fortes temperatures de l'eau minimums et de plus faibles concentrations d'oxygene dissous minimums. La [T.sub.DO3] presente aussi une relation negative avec la richesse allelique et l'heterozygotie attendue des ciscos, vraisemblablement modulee par des episodes estivaux de mortalite. En outre, la [T.sub.DO3] influence la niche isotopique des ciscos, les poissons captures a plus grande profondeur etant plus appauvris en [[delta].sup.13]C et plus enrichis en [[delta].sup.15]N que les valeurs de reference epilimniques. Enfin, les ciscos dans les lacs de forte [T.sub.DO3] consomment plus de Daphnia, atteignent de plus grandes tailles du corps et sont caracterises par une frequence moindre d'estomacs vides. Nos travaux cernent des caracteristiques de populations de ciscos qui reagissent aux changements climatiques et aux effets de l'eutrophisation et ils offrent un cadre pour mieux comprendre les reactions d'autres especes d'eau froide a l'echelle planetaire. [Traduit par la Redaction]
Introduction Cisco (Coregonus artedi) are a cold-water pelagic fish found in many North American lakes, and provide an important energetic link to pelagic energy sources for gamefish such as walleye [...]