Shaped by Their Environment: Variation in Blue Whale Morphology across Three Productive Coastal Ecosystems

Abstract

Synopsis Species ecology and life history patterns are often reflected in animal morphology. Blue whales are globally distributed, with distinct populations that feed in different productive coastal regions worldwide. Thus, they provide an opportunity to investigate how regional ecosystem characteristics may drive morphological differences within a species. Here, we compare physical and biological oceanography of three different blue whale foraging grounds: (1) Monterey Bay, California, USA; (2) the South Taranaki Bight (STB), Aotearoa New Zealand; and (3) the Corcovado Gulf, Chile. Additionally, we compare the morphology of blue whales from these regions using unoccupied aircraft imagery. Monterey Bay and the Corcovado Gulf are seasonally productive and support the migratory life history strategy of the Eastern North Pacific (ENP) and Chilean blue whale populations, respectively. In contrast, the New Zealand blue whale population remains in the less productive STB year-round. All three populations were indistinguishable in total body length. However, New Zealand blue whales were in significantly higher body condition despite lower regional productivity, potentially attributable to their non-migratory strategy that facilitates lower risk of spatiotemporal misalignment with more consistently available foraging opportunities. Alternatively, the migratory strategy of the ENP and Chilean populations may be successful when their presence on the foraging grounds temporally aligns with abundant prey availability. We document differences in skull and fluke morphology between populations, which may relate to different feeding behaviors adapted to region-specific prey and habitat characteristics. These morphological features may represent a trade-off between maneuverability for prey capture and efficient long-distance migration. As oceanographic patterns shift relative to long-term means under climate change, these blue whale populations may show different vulnerabilities due to differences in migratory phenology and feeding behavior between regions. Spanish abstract La ecología y patrones de historia de vida de las especies a menudo se reflejan en la morfología animal. Las ballenas azules están distribuidas globalmente, con poblaciones separadas que se alimentan en diferentes regiones costeras productivas de todo el mundo. Por lo tanto, brindan la oportunidad de investigar cómo las características regionales de los ecosistemas pueden impulsar diferencias morfológicas dentro de una especie. Aquí, comparamos la oceanografía física y biológica de tres zonas de alimentación diferentes de la ballena azul: (1) Bahía de Monterey, California, EE. UU., (2) Bahía del sur de Taranaki (BST), Nueva Zelanda, y (3) Golfo de Corcovado, Chile. Adicionalmente, comparamos la morfología de las ballenas azules de estas regiones utilizando imágenes de aeronaves no tripuladas. La Bahía de Monterey y el Golfo de Corcovado son estacionalmente productivos y apoyan la estrategia migratoria de la historia de vida de las poblaciones de ballena azul chilena y del Pacífico Norte Oriental (PNO), respectivamente. Por el contrario, la población de ballena azul de Nueva Zelanda permanece en la menos productiva BST durante todo el año. Las tres poblaciones eran indistinguibles en cuanto a la longitud corporal total. Sin embargo, las ballenas azules de Nueva Zelanda tenían una condición corporal significativamente mayor a pesar de una menor productividad regional, potencialmente atribuible a su estrategia no migratoria que facilita un menor riesgo de desalineación espaciotemporal con oportunidades de alimentación disponibles de manera más consistente. Alternativamente, la estrategia migratoria de las poblaciones de ballenas PNO y chilena puede tener éxito cuando su presencia en las zonas de alimentación se alinea temporalmente con la abundante disponibilidad de presas. Documentamos diferencias en la morfología del cráneo y la aleta caudal entre poblaciones, que pueden estar relacionadas con diferentes comportamientos de alimentación adaptados a las características de hábitat y presas específicas para cada región. Estas características morfológicas pueden representar una compensación entre la maniobrabilidad para la captura de presas y una migración eficiente a larga distancia. A medida que los patrones oceanográficos cambian en términos de mediano a largo plazo debido al cambio climático, estas poblaciones de ballenas azules pueden mostrar diferentes vulnerabilidades debido a diferencias en la fenología migratoria y el comportamiento de alimentación entre regiones.