Three dimensional characteristics of young–of–year pelagic fish schools in lake

Caractéristiques tridimensionnelles des bancs de poissons juvéniles lacustres.

¹ INRA – UMR CARRTEL, BP 511, 74203 Thonon-les-bains, France
² IRD, CRHMT/UR109, 1 Avenue Jean Monnet, BP 171, 34203 Sète, France
³ IFREMER, CRHMT, 1 Avenue Jean Monnet, BP 171, 34203 Sète, France

Corresponding author: guillard@thonon.inra.fr

Received: 2 January 2006
Accepted: 26 April 2006

Abstract

Fish schools are aggregative structures encountered in all types of aquatic environments but have as yet been little studied in freshwaters except at small spatial scales. This study represents the three dimensional description of juvenile fish schools (Perca fluviatilis and Rutilus rutilus) in a lake environment using high resolution multibeam sonar system operating at a frequency of 455 kHz, composed of 60 beams of 1.5° allowing a 90° observation plane. The in situ diurnal schooling behaviour of young-of-the-year fish of both species is confirmed. The morphological, energetic and spatial variables of these schools are described and related to one another. The structures described are of the same order of magnitude as those described in the marine environment. The school shape is elliptical, they are shallow and they display a temporal and spatial stability over the course of a day but a highly variable morphology. The number of vacuoles, a descriptor of the internal morphology of the schools, was found to be significantly (p < 0.01) correlated with the volume of the school, and showed two distinct relationships, with proportions similar to the percentage occurrence of both species sampled by a pelagic trawl. The relation may be efficient for fish species discrimination by 3-D acoustics methods in this lake with two main aggregative fish species.

Résumé

Les bancs de poissons sont des structures agrégatives, observés dans tous les types de milieux aquatiques ; cependant, ces bancs ont été peu étudiés dans les eaux douces, exceptés à de petites échelles spatiales. Cette étude présente la description 3-D de bancs de juvéniles de perches et de gardons (Perca fluviatilis et Rutilus rutilus) dans un lac en utilisant un système de sonar multi-faisceaux à haute résolution, de fréquence 455 kHz, composé de 60 transducteurs de 1,5° permettant une observation sur un plan de 90°. Le comportement in situ diurne en bancs, des juvéniles de l'année, des deux espèces est confirmé. Les variables liées à la morphologie et à l'énergie, et variables spatiales de ces bancs sont décrites et reliées les unes aux autres. Les structures sont du même ordre de grandeur que celles décrites dans l'environnement marin. La forme des bancs est elliptique. Ces bancs peu profonds présentent, au cours d'une journée, une stabilité temporelle et spatiale mais avec une forte variabilité morphologique. Le nombre de « vacuoles » – descripteur de la morphologie interne des bancs- s'est avéré être significativement corrélé (p < 0,01) avec le volume des bancs, présentant deux sortes de relation, dans des proportions semblables au pourcentage d'occurrence des deux espèces échantillonnées au chalut pélagique. Cette relation pourrait permettre la discrimination des deux espèces agrégatives par une approche acoustique 3-D dans cet environnement lacustre.