PLOURDE, S., G. WINKLER, P. JOLY, J.-F. ST-PIERRE, M. STARR, 2011. Long-term seasonal and interannuel variations of krill spawning in the lower St Lawrence Estuary, Canada, 1979-2009. J. Plankton Res., 33(5): 703-714.

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This study describes the long-term seasonal and interannual variations in krill spawning using abundance of krill eggs collected during an on-going long-term monitoring program at an anchor station in the lower St Lawrence Estuary from 1992 to 2009 and data collected in the same region in 1979 to 1980. The longterm seasonal semi-monthly climatology in egg abundance revealed that krill generally reproduced during two periods, i.e. in late spring (mid-May to late June) and in late summer (August to mid-September), when phytoplankton biomass in the upper 50 m was greater than 75 mg chlorophyll a m^-2. The identification of krill eggs to the species level in 2007 revealed that Meganyctiphanes norvegica egg abundance was related to the biomass of phytoplankton averaged over the month prior to sampling, corresponding to the duration of one spawning cycle (two intermolt periods) known for this species. Overall krill egg abundance varied significantly between years, showing high abundance every 3–5 years with no long-term interannual trend. The annual mean egg abundance normalized for the duration of krill spawning showed the same interannual long-term pattern. Both egg abundance indices were independent of the annual phytoplankton biomass, indicating that interannual variations in krill spawning biomass would be the most likely candidate to explain interannual variability in egg abundance. We propose that such normalized annual egg abundance based on high-resolution seasonal sampling could be a useful index of interannual variations in krill spawning biomass which is otherwise difficult to sample.©2011 Oxford University Press

PLOURDE, S., F. MAPS, P. JOLY, 2009. Mortality and survival in early stages control recruitment in Calanus finmarchicus. J. Plankton Res., 31(4): 371-388.

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We present a data set describing the seasonal climatology and the spatial pattern in mortality and recruitment in early stages of Calanus finmarchicus in the lower St Lawrence estuary (LSLE) and the Gulf of St Lawrence (GSL), respectively. Contrary to the common assumption of constant mortality, daily mortality during development from egg to N3 or N6 showed important seasonal and spatial variations mostly independent from patterns in population egg production. Patterns in recruitment rate to late naupliar stages were mainly associated with patterns in survival, and dictated patterns in abundance of nauplii N4–6 (seasonal, LSLE) and early copepodite C1–2 (spatial, GSL). Consequently, recruitment to late naupliar and early copepodid stages was largely independent from patterns in population egg production. A multiple regression model showed that phytoplankton biomass and female abundance exerted opposite effects in the control of mortality, illustrating the beneficial effect of high phytoplankton biomass on the survival due to a relaxation of the cannibalism pressure or mortality owing to food shortage. A sensitivity analysis using a stage-based model clearly showed variations in the amplitude and the timing in recruitment to late naupliar stages solely due to different mortality formulations. Moreover, our simulations suggested that temperature alone should not be of primary importance in determining patterns in survival because of its general scaling effect on metabolism. Our study reinforces the importance of an adequate description of mortality and survival in studies of population dynamics and illustrates the importance of developing dynamic mortality formulations integrating multiple effects for future use in models of C. finmarchicus.©2009 Oxford University Press

PLOURDE, S., P. JOLY, L. ST-AMAND, M. STARR, 2009. La station de monitorage de Rimouski : plus de 400 visites et 18 ans de monitorage et de recherche. AZMP Bull. PMZA, 8: 51-55.

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Initiated in 1991 in support of specific research projects, sampling at the Rimouski station located in the lower St. Lawrence estuary has continued for 18 years with more than 400 sampling sorties. The limited sampling protocol followed during the first years revealed the usefulness of such a monitoring project in describing seasonal and interannual patterns in plankton dynamics in the region. These results led to the long duration of the sampling at this station and eventually to its inclusion in the Atlantic Zone Monitoring Program (AZMP) starting in 2005. In addition to its contribution to the monitoring program, the sampling at the Rimouski station has supported several research activities related to key and emergent topics in biogeochemical oceanography. The maintenance of such a long-term time series has only been possible with the contribution of numerous people through the years.

PLOURDE, S., P. JOLY, X. IRIGOIEN, 2008. A Preliminary Assessment of the Performance of an Automated System for the Analysis of Zooplankton Samples from the Gulf of St. Lawrence, Northwest Atlantic. AZMP Bull. PMZA, 7: 42-46.

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Une analyse préliminaire de la performance d’un système d’analyse automatisée avec le logiciel ZooImage d’échantillons de zooplancton pro-venant du golfe du Saint-Laurent est présentée. La méthode est basée sur l’acquisition d’images digitalisées d’une fraction de chaque échantillon (station) de zooplancton, l’extraction automatisée des organismes (vignettes), de la construction d’un sous-ensemble de référence représentatif de la communauté en différentes catégories, et de l’optimisation d’un «classeur» suite à l’analyse de ce sous-ensemble avec différents algorithmes. L’utilisation d’un «classeur simplifié» comportant 8 catégories a permis de bien estimer la biomasse de zooplancton dans des échantillons récoltés avec un filet 333 μm de vide de maille. Bien que prometteuse avec un succès de classification global de 70 %, l’estimation de l’abondance de catégories représentant différents groupes de stades de développement et/ou d’espèces de copépode dans des échantillons récoltés avec un filet 158 μm de vide de maille s’est avérée beaucoup plus variable. Une analyse détaillée de matrices de confusion comparant la performance des classifications automatisées et manuelles a démontré des échanges complexes d’images mal classifiées (perte et contamination) entre différentes catégories. Ce travail est la première étape d’une étude en cours visant à déterminer l’applicabilité de cette approche automatisée pour l’analyse d’échantillons de zooplancton de l'Atlantique Nord-Ouest.

PLOURDE, S., P. JOLY, 2008. Comparison of in situ egg production rate in Calanus finmarchicus and Metridia longa: discriminating between methodological and species-specific effects. Mar. Ecol. Prog. Ser., 353: 165-175.

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A comparison of the in situ egg production rate (EPR) in Calanus finmarchicus and Metridia longa was conducted using freshly collected adult females (C6f), individually incubated in 45 ml dishes with and without egg separators at 6 °C for 24 h. Incubations with egg separators resulted in significantly greater clutch size and in situ EPR in M. longa than without egg separation, while no significant effect was measured in C. finmarchicus. The use of egg separators resulted in lower hatching success and naupliar viability (%), an effect more pronounced in M. longa. A highly significant effect of food on egg removal was observed in M. longa, with C6f removing up to 85 % of their eggs when the ambient algal biomass at capture was less than 50 mg chl a m^-2, suggesting an effect of the feeding ′history′ of C6f. In the absence of cannibalism on the eggs, the combined effect of smaller clutch size and longer spawning interval resulted in a lower EPR in M. longa by a factor of 4 to 5 relative to C. finmarchicus. Based on egg and C6f weight, the weight-specific EPR (growth) in M. longa was half that in C. finmarchicus. M. longa produced eggs at a rate similar to C. finmarchicus only when C6f were incubated at a higher temperature (+4 °C). These results are discussed in the context of the paradox between the low EPR and high abundance in Metridia species and the different life history strategies developed by Metridia and Calanus species..©2008 Inter-Research

RUNGE, J.A., S. PLOURDE, P. JOLY, B. NIEHOFF, E. DURBIN, 2006. Characteristics of egg production of the planktonic copepod, Calanus finmarchicus, on Georges Bank: 1994-1999. Deep-Sea Res., Part II, Top. Stud. Oceanogr., 53: 2618-2631.

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We present here a synthesis of observations of egg production rates (EP) of the planktonic copepod, Calanus finmarchicus, carried out during process cruises of the US GLOBEC Northwest Atlantic/Georges Bank program between January and June 1995, 1997 and 1999. Female C. finmarchicus produced eggs at relatively high rates in at least some regions of Georges Bank during all months between January and June. Median, monthly EP varied between 24 eggs female^-1 d^-1 in January to 50 eggs female^-1 d^-1 in April–June; the highest mean EP was 86 eggs female^-1 d^-1. Mean egg diameter was negatively related to ambient mean water-column temperature (0–100 m or bottom), decreasing from 149 to 142 μm between January and June. Direct measurements of body C or N or prosome length–mass relationships were used to determine mass-specific egg production rates. The relationships between estimates of chlorophyll a standing stock (mg chl. a m^-2) and both C- and N-specific rates ( % d^-1) are reasonably well (r²=0.42) described by Ivlev curves. It is likely that chlorophyll standing stock serves as a proxy of both phytoplankton and microzooplankton food concentrations available to adult females. Chlorophyll standing stocks were below the critical concentration (at which EP is 95 :% of the calculated maximum) at approximately 55% of stations occupied over the study period, indicating frequent food limitation to varying extent. There were periods (e.g., over at least 6 d in April, 1997 on the southern flank) during which food limitation was severe. There was no detectable influence of mean water-column temperature on mass-specific EP. Hatching success varied between 50 % and 95 % without any seasonal trend. Our qualitative observations suggest the possibility that a significant proportion of hatching nauplii incubations were non-viable, meriting further study.© 2006 Elsevier Ltd.

MAPS, F., J.A. RUNGE, B. ZAKARDJIAN, P. JOLY, 2005. Egg production and hatching success of Temora longicornis (Copepoda, Calanoida) in the southern Gulf of St. Lawrence. Mar. Ecol. Prog. Ser., 285: 117-128.

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Egg production rate (EPR) and subsequent egg-hatching success of Temora longicornis from the southern Gulf of St. Lawrence were measured in the laboratory and at sea during 2 cruises in late June and early July of 2000 and 2001. A quantitative, functional Ivlev relationship between EPR, food concentration (μg C 1^-1) and temperature was fit to the laboratory results. This relationship can serve as a template for expressing environmental control of T. longicornis egg production in models of the species population dynamics. Among the findings was a very low EPR at high temperature (18 °C) when food was limiting (<200 μg C1^-1). The EPR of T. longicornis in the southern Gulf of St. Lawrence in early summer varied as a function of chlorophyll a concentration (integrated 0 to 50 m), and corresponded well with the functional laboratory relationship using a carbon/chlorophyll a conversion factor of 80. Mean hatching success in the laboratory was 42.8 % for experimental temperatures <14 °C, but declined dramatically to 7.5% at temperatures over 14°C. No relationship between hatching success and food concentration was observed. In the southern Gulf of St. Lawrence in late June, hatching success varied between 0 and 56 % for mean temperatures between 3.3 and 10.9 °C (median 6.6 °C). While the presence of resting eggs at this time of year is the most probable explanation of our observations of low hatching success, other factors that may inhibit egg hatching, including methodology, insufficient fertilization and food quality, may also be implicated. We conclude that for T. longicornis, EPR is food-limited in early summer in this region. Comparison with other studies indicated that environmental controls on fecundity of T. longicornis may differ among regions where this species is the dominant copepod.©2005 Inter-Research

PLOURDE, S., P. JOLY, J.A. RUNGE, J. DODSON, B. ZAKARDJIAN, 2003. Life cycle of Calanus hyperboreus in the lower St. Lawrence Estuary and its relationship to local environmental conditions. Mar. Ecol. Prog. Ser., 255: 219-233.

HARVEY, M., J.-F. ST-PIERRE, P. JOLY, G. MORRIER, 2002. Oceanographic conditions in the Estuary and the Gulf of St. Lawrence during 2001 : zooplankton ; Conditions océanographiques dans l'estuaire et le golfe du St-Laurent en 2001 : zooplancton. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Research Document ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Document de recherche, 2002/046, 30 p.

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L'information présentée dans ce rapport décrit l’état du zooplancton dans le Saint-Laurent en 2001. Ces résultats proviennent de l'analyse des données de deux stations fixes situées dans la Gyre d'Anticosti et le courant de Gaspé et de six transects répartis dans l'ensemble de l’estuaire maritime et du golfe du Saint-Laurent. Des informations additionnelles provenant d’une grille de 48 stations échantillonnées depuis 1994 dans l’estuaire maritime et le golfe du Saint-Laurent sont aussi présentées. Nous mettons l'accent sur les conditions en 2001, que nous comparons ensuite aux observations recueillies en 1999 et 2000 dans le cadre du programme de la zone Atlantique (PMZA) et aux observations sur le macrozooplancton recueillies de 1994 à 2001.

IRIGOLEN, X., R.P. HARRIS, H.M. VERHEYE, P. JOLY, J. RUNGE, M. STARR, D. POND, D. CAMPBELL, R. SHREEVE, P. WARD, A.N. SMITH, H.G. DAM, W. PETERSON, V. TIRELLI, M. KOSKI, T. SMITH, D. HARBOUR, R. DAVIDSON, 2002. Copepod hatching success in marine ecosystems with high diatom concentrations. Nature, 419: 387-389.

HARVEY, M., J.A. RUNGE, J.-F. ST-PIERRE, P. JOLY, 2000. Oceanographic conditions in the Estuary and the Gulf of St. Lawrence in 1999 : zooplankton. DFO, Canadian Stock Assessment Secretariat, Research Document ; MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Document de recherche, 2000/117, 19 p.

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Le présent rapport inclut les éléments suivants : 1) un survol de la variabilité spatiale de la biomasse de mésozooplancton et de krill dans le bas de l’estuaire du fleuve Saint-Laurent et le nord-ouest du golfe du Saint-Laurent (GSL) mesurée en septembre de chaque année de 1994 à 1999 et 2) les résultats de l’étude de la variabilité temporelle de la biomasse, de l’abondance et de la composition taxinomique du zooplancton à deux stations fixes du Programme de monitorage de la zone atlantique (PMZA : gyre d'Anticosti et courant de Gaspé) en 1999. Dans le bas de l’estuaire du Saint-Laurent et le nord-ouest du GSL, la biomasse de mésozooplancton et de krill n’était pas uniformément distribuée, montrant une très forte variabilité d’une année à l’autre. La biomasse humide moyenne estimative de mésozooplancton variait de 106,5 à 209,2 t km ^(-2) de 1994 à 1999, la valeur la plus élevée et la plus faible ayant été observée en 1994 et 1996, respectivement. De 1994 à 1999, la biomasse moyenne totale estimative globale de mésozooplancton dans l’ensemble du bas de l’estuaire du Saint-Laurent et du nord-ouest du GSL se chiffrait à 1,6 10 ⁽⁶⁾ ±  0,3 10 ⁽⁶⁾ t. De même, la biomasse moyenne estimative de krill variait de 7,2 à 38,1 t km ^(-2) de 1994 à 1999, la valeur la plus élevée et la plus faible ayant été observée en 1994 et 1996, respectivement. La biomasse moyenne totale estimative de krill dans l’ensemble du bas de l’estuaire du Saint-Laurent et du nord-ouest du GSL se chiffrait à 1,7 10 ⁽⁵⁾ ±  0,9 10⁽⁵⁾ t. La variabilité temporelle de la biomasse, de l’abondance et de la composition taxinomique du zooplancton aux deux stations fixes PMZA (gyre d'Anticosti et courant de Gaspé) a révélé que les copépodes prédominaient clairement à toutes les dates d’échantillonnage en 1999, constituant plus de 80 % de la communauté zooplanctonique aux deux stations. Les petits copépodes (Oithona similis, Oncea borealis) étaient les plus abondants à toutes les dates d’échantillonnage aux deux stations, sauf dans le courant de Gaspé en juillet et août, lorsque de grosses espèces (Calanus finmarchicus, C. glacialis, Metridia longa) étaient plus abondantes. La biomasse totale de zooplancton était nettement plus élevée dans le gyre d'Anticosti que dans le courant de Gaspé pendant toutes les saisons en 1999, sauf en mai, lorsque la biomasse était égale aux deux stations. L’abondance intégrée des copépodes montre le même modèle de variation selon la saison aux deux stations, l’abondance maximale d’oeufs de copépodes se manifestant au printemps et l’abondance maximale de copépodes adultes et de stades copépodites (CI-CV), à la fin de l’automne. L’abondance totale intégrée de copépodes adultes et de stades copépodites (CI-CV) ne variait pas de façon significative d’une station à l’autre pendant toutes les saisons. En dernier lieu, tous les indices proposés décrivant l’état de la communauté zooplanctonique à chaque station en 1999 variaient selon la saison, tandis que leurs valeurs annuelles moyennes variaient selon la station. Il est toutefois trop tôt pour établir s’ils seront utiles pour décrire la variabilité interannuelle de la communauté zooplanctonique ou déceler tout changement dans les conditions du milieu.

ST-PIERRE, J.-F., J. RUNGE, P. JOLY, Y. DE LAFONTAINE, 1996. Données physiques, chimiques et biologiques sur le plancton du nord du golfe du Saint-Laurent. Partie 1 : juin 1989. Rapp. stat. can. sci. halieut. aquat., 986, 99 p.

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Ce rapport présente les données récoltées lors d'un projet visant à caractériser les interactions trophiques dans l'écosystème pélagique du centre-nord du golfe du Saint-Laurent. Les méthodes d'échantillonnage et techniques d'analyse utilisées sont documentées pour les données recueillies lors de deux missions menées simultanément en juin 1989. La physicochimie (température, salinité, fluorescence, pénétration de la lumière et concentrations des nutriments, de l'azote et du carbone particulaire), la concentration en chlorophylle a par classe de taille des cellules et la production secondaire sont présentés. Nous incluons également la structure de taille, la distribution, l'abondance et la diète des larves de sébaste (Sebastes fasciatus et mentella), ainsi que la composition, la distribution et l'abondance du phytoplancton, microzooplancton et mésozooplancton. Le copépode Calanus finmarchicus, omniprésent dans le golfe, était particulièrement ciblé de par ses interactions trophiques avec le microplancton et les larves de sébaste qui dominent l'ichtyoplancton à cet endroit

RUNGE, J., P. JOLY, 1995. Zooplankton (Euphausids and Calanus) in the estuary and Gulf of St. Lawrence. Pages 123-132 in L. Savard (ed.). Status report on invertebrates in 1994 : crustaceans and molluscs on the Québec coast, northern shrimp and zooplankton in the estuary and Gulf of St. Lawrence. DFO (Can. Manuscr. Rep. Fish. Aquat. Sci., 2323).

RUNGE, J.A., P. JOLY, 1995. Zooplancton (Euphausiacés et Calanus) de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Pages 128-137 in L. Savard (éd.). Rapport sur l'état des invertébrés en 1994 : crustacés et mollusques des côtes du Québec, crevette nordique et zooplancton de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent. MPO (Rapp. manus. can. sci. halieut. aquat., 2323) .