Growth of Argopecten purpuratus (Mollusca: Bivalvia) on a natural bank in Northern Chile: sclerochronological record and environmental controls

Croissance du pétoncle Argopecten purpuratus (Mollusca: Bivalvia) sur un banc naturel du nord du Chili : enregistrement sclérochronologique et facteurs environnementaux

¹ IUEM-UBO, UMR CNRS 6539 – LEMAR, Technopôle Brest-Iroise, Place Nicolas Copernic, 29280 Plouzané, France
² Universidad de Antofagasta, Facultad de Recursos del Mar, Av. Universidad de Chile S/N, Casilla 170 Antofagasta, Chile

Corresponding author: thebault@uni-mainz.de

Received: 23 October 2007
Accepted: 7 January 2008

Abstract

Daily striae on the shell of the scallop, Argopecten purpuratus, were used to investigate its growth in a protected population within La Rinconada Bay, near Antofagasta (2nd Region, Northern Chile), and to determine how environmental forcings control shell growth. This sclerochronological approach was useful to describe daily shell growth a posteriori. Mean shell growth rates were calculated daily between February and October 1999 from shells of six specimens harvested on 15 October 1999. A multiple regression analysis performed on shell growth and environmental data shows that a temperature increase stimulates shell growth whereas particulate organic carbon concentration might be stressful above 2.5 mg L⁻¹. The lunar cycle might also have an effect on growth, most potent around New Moons, by synchronizing an endogenous oscillator. The age at commercial size (90 mm) was only 10–11 months in La Rinconada Marine Reserve and the von Bertalanffy growth parameters were K = 2.24 y⁻¹ and H_∞ = 117 mm. Differences in shell growth performances between this study and previous ones dealing with A. purpuratus growth may be explained by the different methods used for shell growth modelling, higher growth rate on the seabed compared to suspended cultures, and particular environmental forcings (e.g. El Niño Southern Oscillation-ENSO events). Growth performance seems better during La Niña than during El Niño events, probably because of the large temperature increase (above the highest temperatures recorded in “normal” conditions) and the decline in coastal upwelling (which affects food availability) during El Niño. La Rinconada Marine Reserve appears as a very favourable site for A. purpuratus growth, probably because of the active upwelling zone off Antofagasta. These new insights on A. purpuratus shell growth confirm the importance of La Rinconada Marine Reserve as an area supporting repopulation of endangered wild stocks and scallop aquaculture in Chile.

Résumé

Les stries journalières de la coquille du pétoncle chilien, Argopecten purpuratus, sont utilisées afin d'étudier sa croissance au sein d'une population protégée dans la réserve marine de la baie de la Rinconada, près d'Antofagasta (nord du Chili), et de déterminer de quelle manière les forçages environnementaux conditionnent la croissance coquillière. Cette approche sclérochronologique s'est avérée efficace pour décrire a posteriori la croissance coquillière journalière. Le taux de croissance coquillière moyen est ainsi calculé quotidiennement entre février et octobre 1999 à partir des coquilles de six spécimens pêchés le 15 octobre 1999. Une régression multiple, effectuée entre croissance coquillière d'une part et données environnementales d'autre part, indique qu'une augmentation de température stimule la croissance tandis que la concentration en carbone organique particulaire pourrait l'affecter négativement au-delà de 2,5 mg L⁻¹. Le cycle lunaire pourrait avoir un effet sur la croissance, stimulée aux environs de la nouvelle lune, en synchronisant une horloge interne. La taille commerciale (90 mm) est atteinte à l'âge de 10–11 mois, avec des paramètres de croissance de von Bertalanffy de K = 2,24 an⁻¹ et H_∞ = 117 mm. Les différences de performances de croissance de ce pétoncle, entre notre étude et les études antérieures, pourraient provenir des différentes méthodes utilisées pour la modélisation de la croissance coquillière, de taux de croissance plus élevés sur le fond qu'en cultures suspendues, et de conditions environnementales particulières (telles que les phénomènes ENSO). Les performances de croissance semblent meilleures lors du phénomène La Niña que lors d'El Niño, probablement dues à l'importante augmentation de température (au-delà des températures les plus élevées enregistrées lors de conditions « normales ») et du ralentissement de l'upwelling côtier (affectant la disponibilité en nourriture) pendant El Niño. La réserve marine de la Rinconada apparaît comme un site très favorable à la croissance de A. purpuratus, vraisemblablement grâce à la présence d'une zone d'upwelling active au large d'Antofagasta ; ceci confirme l'importance de la réserve marine de la Rinconada pour le repeuplement de populations naturelles en danger ainsi que pour l'aquaculture de pétoncle au Chili.