Climate-driven biophysical changes in feeding and breeding environments explain the decline of southernmost European Atlantic salmon populations

Abstract

The consistency of the global declining trend of Atlantic salmon (Salmo salar) populations suggests that climate-driven reduced survival and growth at sea are the main driving factors. The southernmost populations have experienced the greatest declines, consistent with harsher conditions in natal fresh waters. We analyzed temporal trends in Spanish Atlantic salmon, important food organisms at sea, and climatic variables in the breeding (fresh water) and feeding (marine) salmon areas from 1950 onwards to elucidate drivers of declining patterns. Salmon abundance dropped abruptly in 1970–1971, plausibly linked to widespread overfishing coincident with incipient changes in the marine food webs and freshwater hydrology. A major regime shift in biophysical conditions throughout the North Atlantic salmon feeding grounds occurred in 1986–1987, driven by the concurrence of an abrupt acceleration in the anthropogenic warming trend and the warm phase of the Atlantic Multidecadal Oscillation. This regime shift may be the proximate cause of the collapse of Spanish salmon observed in 1988–1989, which kept declining in parallel to trends of ever-increasing ocean and freshwater temperatures, decreasing river flows, and poorer marine trophic conditions.

La cohérence de la tendance planétaire à la baisse des populations de saumon atlantique (Salmo salar) porte à croire que les réductions de la survie et de la croissance en mer causées par le climat en sont les principaux facteurs. Les populations les plus méridionales ont subi les plus grandes baisses, ce qui concorde avec des conditions plus difficiles dans les eaux douces natales. Nous avons analysé les tendances dans le temps du saumon atlantique espagnol, d’importants organismes lui servant de nourriture en mer et de variables climatiques dans ses aires de reproduction (en eau douce) et d’alimentation (en mer) à partir de 1950, afin de cerner les causes de ces déclins. L’abondance du saumon a chuté abruptement en 1970–1971, cette baisse étant plausiblement liée à la coïncidence d’une surpêche répandue et de modifications émergentes aux réseaux trophiques marins et à l’hydrologie des cours d’eau douce. Un important changement du régime de conditions biophysiques dans toutes les aires d’alimentation du saumon dans l’océan Atlantique Nord s’est produit en 1986–1987, causé par la cooccurrence d’une accélération soudaine du réchauffement d’origine anthropique et de la phase chaude de l’oscillation atlantique multidécennale. Ce changement de régime pourrait être la cause proximale de l’effondrement du saumon espagnol observé en 1988–1989, qui s’est poursuivi parallèlement à des tendances d’augmentation continue des températures de l’eau de mer et de l’eau douce, de diminution des débits des rivières et de détérioration des conditions trophiques marines