Comparing observed and modelled growth of larval herring (Clupea harengus): Testing individual-based model parameterisations.

Hauss, Helena and Peck, M.A. (2009) Comparing observed and modelled growth of larval herring (Clupea harengus): Testing individual-based model parameterisations. Open Access Scientia Marina, 73S1 . pp. 37-45. DOI 10.3989/scimar.2009.73s1037.

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Abstract

Experiments that directly test larval fish individual-based model (IBM) growth predictions are uncommon since it is difficult to simultaneously measure all relevant metabolic and behavioural attributes. We compared observed and modelled somatic growth of larval herring (Clupea harengus) in short-term (50 degree-day) laboratory trials conducted at 7 and 13°C in which larvae were either unfed or fed ad libitum on different prey sizes (~100 to 550 μm copepods, Acartia tonsa). The larval specific growth rate (SGR, % DW d-1) was generally overestimated by the model, especially for larvae foraging on large prey items. Model parameterisations were adjusted to explore the effect of 1) temporal variability in foraging of individuals, and 2) reduced assimilation efficiency due to rapid gut evacuation at high feeding rates. With these adjustments,
the model described larval growth well across temperatures, prey sizes, and larval sizes. Although the experiments performed verified the growth model, variability in growth and foraging behaviour among larvae shows that it is necessary to measure both the physiology and feeding behaviour of the same individual. This is a challenge for experimentalists but will ultimately yield the most valuable data to adequately model environmental impacts on the survival and growth of marine fish early life stages.
Comparación entre crecimiento observado y predicho de larvas de arenque (Clupea harengus): analizando parametrizaciones de modelos basados en individuos. – Los experimentos que analizan directamente las predicciones de crecimiento generadas por modelos basados en individuos (IBM) son poco comunes puesto que resulta difícil medir simultáneamente todos los atributos metabólicos y conductuales. En este estudio, comparamos el crecimiento somático observado y el estimado a partir de modelos de larvas de arenque (Clupea harengus) en experimentos de laboratorio a corto plazo (50 grados-día) a 7 y 13°en los que las larvas fueron mantenidas en condiciones de ayuno o recibieron alimentación ad libitum con diferentes tamaños de presa (copépodos, Acartia tonsa, de aproximadamente 100 a 500 μm). Las estimas de tasa específica de crecimiento (SGR, % de peso seco por día) fueron, en general, sobreestimadas por el modelo, especialmente para larvas que se alimentaron con presas grandes. estimas del modelo se ajustaron a dos escenarios para explorar el efecto de 1) variabilidad temporal en la alimentación de las larvas, y 2) disminución en la eficiencia de asimilación debida una rápida evacuación del tubo digestivo a tasas de alimentación altas. Con estos ajustes, el modelo describió bien el crecimiento larvario para temperaturas, tamaños de presa y edades de las larvas, indicando que las parametrizaciones metabólicas son robustas. Aunque los experimentos llevados a cabo con grupos de larvas verificaron los modelos de crecimiento, la variabilidad en el crecimiento y conducta de alimentación entre larvas sometidas a las mismas condiciones ambientales ponen de relieve la necesidad de que las medidas fisiológicas y de conducta vayan emparejadas y sean tomadas a nivel individual. Esto representa un reto para los experimentalistas, pero a largo plazo generará datos valiosos para los modeladores encargados de simular efectos ambientales sobre las tasas vitales de estadíos tempranos de desarrollo de peces marinos.

Document Type: Article
Keywords: Ichthyology; IBM; marine fish; larval growth; feeding; behaviour; bioenergetics
Research affiliation: OceanRep > GEOMAR > FB3 Marine Ecology > FB3-EOE-N Experimental Ecology - Food Webs
Refereed: Yes
Open Access Journal?: Yes
DOI etc.: 10.3989/scimar.2009.73s1037
ISSN: 0214-8358
Projects: Future Ocean
Date Deposited: 07 Jan 2010 09:24
Last Modified: 11 Dec 2018 10:14
URI: http://oceanrep.geomar.de/id/eprint/5466

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