Description

Polar cod (Boreogadus saida), Atlantic cod (Gadus morhua), and Greenland cod (Gadus macrocephalus) are prominent gadid species within the northwest Atlantic Ocean in terms of their ecological and socio-economic importance but it is unclear how climate-induced changes in ocean temperature may alter their distributions by the end of the century (2100). We used physiologically based species distribution models to predict how ocean warming will influence the availability of suitable habitat for early life-stages in these marine gadids. We applied CMIP5 ocean temperature projections to egg survival and juvenile growth models for Polar cod, Atlantic cod, and Greenland cod to create predicted suitability raster surfaces for these metrics across four climatology periods (1981–2005, 2026–2050, 2051–2075, 2076–2100). The analysis focused on the projected changes in temperature in ocean shelf areas where ocean depth is ≤400 m. We created an integrated habitat suitability index by combining the suitability surfaces for egg survival and growth potential to predict areas and periods where thermal conditions were suitable for both life stages. The resulting surfaces indicate that suitable thermal habitat for the juvenile life stages of all three species will shift poleward, but the magnitude of the shift and the overall area of thermally suitable habitat remaining will differ across species and life stages through time. Modelled layers are provided in NetCDF format by metric (egg survival, growth potential, habitat suitability). Data layers for Polar cod, Atlantic cod, and Greenland cod are included within each NetCDF file as variables across time. Note that in this study we refer to Gadus macrocephalus/ogac as Greenland cod since Gadus ogac is thought to be a junior synonym of Gadus macrocephalus (Carr et al., 1999). For more details on the methods and results for this analysis see Cote et al. (2021).

References:

Carr, S. M., Kivlichan, D. S., Pepin, P., & Crutcher, D. C. (1999). Molecular systematics of gadid fishes: implications for the biogeographic origins of Pacific species. Canadian Journal of Zoology, 77(1), 19–26. https://doi.org/10.1139/cjz-77-1-19

Cote, D., Konecny, C. A., Seiden, J., Hauser, T., Kristiansen, T., & Laurel, B. J. (2021). Forecasted Shifts in Thermal Habitat for Cod Species in the Northwest Atlantic and Eastern Canadian Arctic. Frontiers in Marine Science, 8(November), 1–15. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.764072

Learn more or download this dataset from the Government of Canada's Open data portal.

Résumé

La morue arctique (Boreogadus saida), la morue franche (Gadus morhua) et la morue du Groenland (Gadus macrocephalus) sont des espèces de gadidés très importantes sur le plan écologique et socio-économique dans l'Atlantique Nord-Ouest. Toutefois, on ne sait pas exactement de quelle façon les changements d’origine climatique dans la température des océans pourraient modifier la répartition de ces espèces d’ici la fin du siècle (2100). Nous avons utilisé des modèles de répartition des espèces basés sur la physiologie pour prédire de quelle façon le réchauffement des océans influencera la disponibilité d’habitats appropriés pour les premiers stades biologiques de ces gadidés marins. Nous avons appliqué les projections de la température des océans de la phase 5 du Projet d’intercomparaison des modèles couplés (CMIP5) aux modèles de survie des œufs et de croissance des juvéniles pour la morue arctique, la morue franche et la morue du Groenland afin de créer des surfaces matricielles de la qualité prévue de l’habitat pour ces paramètres sur quatre périodes climatologiques (de 1981 à 2005, de 2026 à 2050, de 2051 à 2075 et de 2076 à 2100). L’analyse s’est concentrée sur les changements prévus de la température dans les zones du plateau océanique où la profondeur de l’océan est inférieure ou égale à 400 mètres. Nous avons créé un indice intégré de qualité de l’habitat en combinant les surfaces matricielles de la qualité de l’habitat pour la survie des œufs et le potentiel de croissance afin de prédire les zones et les périodes où les conditions thermiques sont appropriées pour les deux stades biologiques. Les surfaces matricielles qui en résultent indiquent que l’habitat thermique approprié pour les juvéniles des trois espèces se déplacera vers le pôle, mais l’ampleur du déplacement et la superficie globale de l’habitat thermique approprié restant différeront selon les espèces et les stades biologiques au fil du temps. Les surfaces modélisées sont fournies en format NetCDF par paramètre (survie des œufs, potentiel de croissance et qualité de l’habitat). Les surfaces de données pour la morue arctique, la morue franche et la morue du Groenland sont comprises dans chaque fichier NetCDF en tant que variables dans le temps. Il convient de noter que dans le cadre de cette étude, nous faisons référence à Gadus macrocephalus/ogac en tant que morue du Groenland, car Gadus ogac est considéré comme un synonyme récent de Gadus macrocephalus (Carr et al. 1999). Pour de plus amples renseignements sur les méthodes et les résultats de cette analyse, voir Cote et al. (2021).

Références :

Carr, S. M., Kivlichan, D. S., Pepin, P., & Crutcher, D. C. (1999). Molecular systematics of gadid fishes: implications for the biogeographic origins of Pacific species. Canadian Journal of Zoology, 77(1), 19–26. https://doi.org/10.1139/cjz-77-1-19

Cote, D., Konecny, C. A., Seiden, J., Hauser, T., Kristiansen, T., & Laurel, B. J. (2021). Forecasted shifts in thermal habitat for cod species in the northwest Atlantic and eastern Canadian Arctic. Frontiers in Marine Science, 8(November), 1–15. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.764072

Apprenez-en plus ou téléchargez cet ensemble de données à partir du portail de données ouvertes du gouvernement du Canada.

Description

Polar cod (Boreogadus saida), Atlantic cod (Gadus morhua), and Greenland cod (Gadus macrocephalus) are prominent gadid species within the northwest Atlantic Ocean in terms of their ecological and socio-economic importance but it is unclear how climate-induced changes in ocean temperature may alter their distributions by the end of the century (2100). We used physiologically based species distribution models to predict how ocean warming will influence the availability of suitable habitat for early life-stages in these marine gadids. We applied CMIP5 ocean temperature projections to egg survival and juvenile growth models for Polar cod, Atlantic cod, and Greenland cod to create predicted suitability raster surfaces for these metrics across four climatology periods (1981–2005, 2026–2050, 2051–2075, 2076–2100). The analysis focused on the projected changes in temperature in ocean shelf areas where ocean depth is ≤400 m. We created an integrated habitat suitability index by combining the suitability surfaces for egg survival and growth potential to predict areas and periods where thermal conditions were suitable for both life stages. The resulting surfaces indicate that suitable thermal habitat for the juvenile life stages of all three species will shift poleward, but the magnitude of the shift and the overall area of thermally suitable habitat remaining will differ across species and life stages through time. Modelled layers are provided in NetCDF format by metric (egg survival, growth potential, habitat suitability). Data layers for Polar cod, Atlantic cod, and Greenland cod are included within each NetCDF file as variables across time. Note that in this study we refer to Gadus macrocephalus/ogac as Greenland cod since Gadus ogac is thought to be a junior synonym of Gadus macrocephalus (Carr et al., 1999). For more details on the methods and results for this analysis see Cote et al. (2021).

References:

Carr, S. M., Kivlichan, D. S., Pepin, P., & Crutcher, D. C. (1999). Molecular systematics of gadid fishes: implications for the biogeographic origins of Pacific species. Canadian Journal of Zoology, 77(1), 19–26. https://doi.org/10.1139/cjz-77-1-19

Cote, D., Konecny, C. A., Seiden, J., Hauser, T., Kristiansen, T., & Laurel, B. J. (2021). Forecasted Shifts in Thermal Habitat for Cod Species in the Northwest Atlantic and Eastern Canadian Arctic. Frontiers in Marine Science, 8(November), 1–15. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.764072

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Résumé

La morue arctique (Boreogadus saida), la morue franche (Gadus morhua) et la morue du Groenland (Gadus macrocephalus) sont des espèces de gadidés très importantes sur le plan écologique et socio-économique dans l'Atlantique Nord-Ouest. Toutefois, on ne sait pas exactement de quelle façon les changements d’origine climatique dans la température des océans pourraient modifier la répartition de ces espèces d’ici la fin du siècle (2100). Nous avons utilisé des modèles de répartition des espèces basés sur la physiologie pour prédire de quelle façon le réchauffement des océans influencera la disponibilité d’habitats appropriés pour les premiers stades biologiques de ces gadidés marins. Nous avons appliqué les projections de la température des océans de la phase 5 du Projet d’intercomparaison des modèles couplés (CMIP5) aux modèles de survie des œufs et de croissance des juvéniles pour la morue arctique, la morue franche et la morue du Groenland afin de créer des surfaces matricielles de la qualité prévue de l’habitat pour ces paramètres sur quatre périodes climatologiques (de 1981 à 2005, de 2026 à 2050, de 2051 à 2075 et de 2076 à 2100). L’analyse s’est concentrée sur les changements prévus de la température dans les zones du plateau océanique où la profondeur de l’océan est inférieure ou égale à 400 mètres. Nous avons créé un indice intégré de qualité de l’habitat en combinant les surfaces matricielles de la qualité de l’habitat pour la survie des œufs et le potentiel de croissance afin de prédire les zones et les périodes où les conditions thermiques sont appropriées pour les deux stades biologiques. Les surfaces matricielles qui en résultent indiquent que l’habitat thermique approprié pour les juvéniles des trois espèces se déplacera vers le pôle, mais l’ampleur du déplacement et la superficie globale de l’habitat thermique approprié restant différeront selon les espèces et les stades biologiques au fil du temps. Les surfaces modélisées sont fournies en format NetCDF par paramètre (survie des œufs, potentiel de croissance et qualité de l’habitat). Les surfaces de données pour la morue arctique, la morue franche et la morue du Groenland sont comprises dans chaque fichier NetCDF en tant que variables dans le temps. Il convient de noter que dans le cadre de cette étude, nous faisons référence à Gadus macrocephalus/ogac en tant que morue du Groenland, car Gadus ogac est considéré comme un synonyme récent de Gadus macrocephalus (Carr et al. 1999). Pour de plus amples renseignements sur les méthodes et les résultats de cette analyse, voir Cote et al. (2021).

Références :

Carr, S. M., Kivlichan, D. S., Pepin, P., & Crutcher, D. C. (1999). Molecular systematics of gadid fishes: implications for the biogeographic origins of Pacific species. Canadian Journal of Zoology, 77(1), 19–26. https://doi.org/10.1139/cjz-77-1-19

Cote, D., Konecny, C. A., Seiden, J., Hauser, T., Kristiansen, T., & Laurel, B. J. (2021). Forecasted shifts in thermal habitat for cod species in the northwest Atlantic and eastern Canadian Arctic. Frontiers in Marine Science, 8(November), 1–15. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.764072

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