Automated image analysis suggests the consumption of herring eggs by red mullet in the English Channel

Cresson P., Cordier R., Delegrange A.

Volume: In Press
Number: In Press
Pagination: 1-14
doi: https://doi.org/10.26028/cybium/2024-003
Notes:

Corresponding author: Pierre Cresson, pierre.cresson@ifremer.fr

How to cite: Cresson, P., Cordier, R., & Delegrange, A. (2024). Automated image analysis suggests the consumption of herring eggs by red mullet in the English Channel (early view). Cybium. https://doi.org/10.26028/CYBIUM/2024-003

Résumé

Consumption of fish eggs is a major component of the trophodynamics of several marine ecosystems. Nevertheless, demonstrating the consumption by stomach content analysis is complex, notably due to the high digestibility of eggs. Atlantic herring (Clupea harengus) of the Downs substock migrate from the North Sea to spawn in the Eastern English Channel during winter. On the basis of an opportunistic sampling of 5 red mullets (Mullus surmuletus) displaying herring eggs in their stomachs, this paper was the opportunity to document for the first time the trophic importance of herring eggs in the English Channel, by combining automated analysis of prey images with stable isotope and C:N ratios measurement. Eggs represented more than 90% of the prey items observed in the stomachs. In addition, low δ13C and high δ15N and C:N ratios demonstrated that this observation does not reflect occasional consumption of eggs, but that eggs are a common prey all through the entire spawning season. Automated image analysis demonstrated efficiency to produce semi-quantitative indicators of the diet, but manual post processing should be implemented if accuracy is needed. This work was nevertheless the opportunity to start the development of a learning set adapted to benthic organisms and available for further similar applications. This work also demonstrated the importance of a holistic approach of trophic interactions to manage exploited species.

Mots-clés: Atlantic herring - Diet - Eggs - Image analysis - Pulsed trophic inputs - Zooscan
Résumé en français

L’analyse automatisée d’images d’estomacs de rougets suggère la consommation d’œufs de harengs en Manche

La consommation d’œufs joue un rôle clé dans le fonctionnement trophique de nombreux écosystèmes marins. Cependant, démontrer cette consommation par une analyse des contenus stomacaux est complexe, entre autres du fait de la digestion rapide des œufs. Le hareng (Clupea harengus) du sous stock des Downs migre en hiver depuis la mer du Nord pour venir pondre en Manche orientale. La capture de 5 rougets (Mullus surmuletus) dans lesquels des œufs de harengs ont été observés est une opportunité de documenter pour la première fois l’importance trophique des œufs de harengs, par une approche couplant analyse semi automatisée des images des proies dans les contenus stomacaux, et analyse des traceurs trophique intégrés (isotopes stables du C et du N et rapport C:N). Les œufs de harengs représentaient 90% des proies dans les estomacs. De plus, les valeurs faibles pour le δ13C et élevées pour le δ15N étaient cohérentes avec une consommation régulière d’œufs de hareng. L’analyse d’image automatisée appliquée aux estomacs est efficace pour produire des indicateurs semi-quantitatifs de l’alimentation des poissons, mais requière un post-traitement manuel si des indicateurs quantitatifs précis sont nécessaires. Ce travail a été l’occasion d’initier le premier développement d’un jeu d’apprentissage adapté aux organismes benthiques, qui pourrait par exemple servir à évaluer la consommation d’œufs de harengs par d’autres espèces de poissons benthiques. Ce travail a aussi confirmé l’importance d’adopter une approche plus holistique des interactions trophiques pour mieux gérer les espèces exploitées.

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