ローレンシャン五大湖の生産性の高い堤防におけるビッグヘッド・コイとシルバーコイの定着と生態学的影響の可能性

Potential establishment and ecological effects of bighead and silver carp in a productive embayment of the Laurentian Great Lakes.

• Lori N Ivan
• Doran M Mason
• Hongyan Zhang
• Edward S Rutherford
• Tim Hunter
• Shaye Sable
• Aaron T Adamack
• Kenneth Rose

抄録

ビッグヘッド・コイとシルバー・コイ（総称してビッグヘッド・コイ、BHC）は、ローレンシャン五大湖に侵入して食物網を破壊する恐れのある侵略的な板食性魚類である。BHC の定着の可能性とヒューロン湖サジノー湾の食物網への影響を評価するために、我々は、50 年間に渡って個々のビッグヘッド・コイとシルバーコイ、4 つの主要な魚種、7 つの餌生物のバイオマスグループを追跡する多種個体ベースの生物エネルギーモデルを開発した。このモデルでは、すべての個体の毎日の消費量、死亡率、成長量、および相互作用する餌生物プールのバイオマス動態を追跡しています。シミュレーションシナリオを実行して、500～100 万匹の 1 歳児以上の個体を初期導入した場合の BHC 確立の可能性を決定し、0 歳児の生存率を変化させた（高、中、低）と仮定した。リクルートは最大の未知数の一つであり続けているため、0 歳児 BHC の生存率には制限をかけた。また、100 万匹のビッグヘッドコイまたはシルバーコイの個体群が確立した場合の潜在的な影響を、0 歳児生存率の変動を想定してシミュレートした。その結果、BHCは10匹程度であれば高中齢生存を想定した個体群を形成できるが、低齢生存を想定した個体群を形成するには少なくとも10万匹が必要であることが示された。BHCはプランクトンやプランクトン性魚類のバイオマスに悪影響を及ぼし、BHC密度の上昇とともに増加した。しかし、雑食性ワルメはBHCの定着から恩恵を受けているように思われた。BHC がサギナウ湾の生態学的・経済的に重要な魚種に定着して影響を与える可能性があることは、懸念材料である。

Bighead carp . and silver carp (collectively bigheaded carps, BHC) are invasive planktivorous fishes that threaten to enter the Laurentian Great Lakes and disrupt food webs. To assess the likelihood of BHC establishment and their likely effects on the food web of Saginaw Bay, Lake Huron, we developed a multi-species individual-based bioenergetics model that tracks individual bighead and silver carp, four key fish species, and seven prey biomass groups over 50 years. The model tracks the daily consumption, mortality and growth of all individuals and the biomass dynamics of interacting prey pools. We ran simulation scenarios to determine the likelihood of BHC establishment under initial introductions from 5 to 1 million yearling and older individuals, and assuming variable age-0 carp survival rates (high, intermediate, and low). We bounded the survival of age-0 BHC as recruitment continues to be one of the biggest unknowns. We also simulated the potential effects of an established population of 1 million bighead carp or silver carp assuming variation in age-0 survival. Results indicated that as few as 10 BHC could establish a population assuming high or intermediate age-0 survival, but at least 100,000 individuals were needed to establish a population assuming low age-0 survival. BHC had negative effects on plankton and planktivorous fish biomass, which increased with BHC density. However, piscivorous walleye appeared to benefit from BHC establishment. The potential for BHC to establish and affect ecologically and economically important fish species in Saginaw Bay is a cause for concern.

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