La carpa asiática es capaz de sobrevivir y crecer en porciones mucho más grandes del lago Michigan de lo que los científicos creían anteriormente y presentan un alto riesgo de establecerse, según un nuevo estudio de modelos de investigadores de la Universidad de Michigan y sus colegas.
Algunos estudios previos sugirieron que los bajos niveles de alimentos en el lago Michigan podrían ser una barrera para el establecimiento de carpas cabezona y plateada, que generalmente se alimentan de algas y otros tipos de plancton. Las carpas cabezona y plateada son las dos especies de carpas asiáticas más preocupantespara los Grandes Lagos
Pero estudios anteriores no consideraron el hecho de que la carpa cabezona y plateada son alimentadores oportunistas capaces de sobrevivir con una amplia variedad de dietas, incluida la materia orgánica muerta llamada detritos. En el lago Michigan, los detritos incluyen trozos de gránulos fecales resuspendidos de innumerables quagga ymejillones cebra en el fondo del lago.
Además, estudios previos no evaluaron el hábitat potencial de la carpa más de un metro debajo de la superficie del lago.
Cuando se incluyó la flexibilidad de la dieta y el hábitat subsuperficial, la cantidad de hábitat adecuado para la carpa asiática en el lago Michigan aumentó dramáticamente, según el autor principal del estudio Peter Alsip, quien realizó la investigación para su tesis de maestría en la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la UM.
En ciertas épocas del año, el modelo mostró que toda la extensión del lago Michigan, que tiene una superficie de más de 22,000 millas cuadradas y una profundidad promedio de 280 pies, contiene hábitat adecuado para la carpa cabezona en algún lugar de la columna de agua, segúna Alsip, quien ahora trabaja en el Instituto Cooperativo para la Investigación de los Grandes Lagos, con sede en la UM.
El hábitat de la carpa plateada se limitó a áreas cercanas a la costa, ricas en nutrientes. Los hallazgos del estudio están programados para su publicación el 12 de agosto en la revista Biología de agua dulce .
"El hábitat subsuperficial y la flexibilidad de la dieta de los peces no se evaluaron en estudios anteriores, y nuestros hallazgos indican que estas consideraciones tuvieron un efecto notable en nuestra evaluación de idoneidad", dijo Alsip. "El bajo suministro de plancton del lago Michigan puede no ser tan fuerteuna barrera como se pensaba anteriormente "
El estudio también encontró que :
Permitir que los peces se alimenten con la dieta más amplia posible fitoplancton, zooplancton y detritos en toda la columna de agua dio como resultado volúmenes de hábitat adecuados que fueron 4.6 veces mayores que la dieta más estrecha solo fitoplancton para carpa cabezona y 2.3 veces mayor para platacarpa.
Si bien el alcance del hábitat de la carpa asiática de alta calidad en el Lago Michigan es relativamente pequeño, el riesgo de eventos localizados de establecimiento es alto cerca de las desembocaduras de los ríos y en partes ricas en nutrientes de Green Bay. El modelo del equipo encontró un hábitat adecuado durante todo el año que otros modelos sugieren es capaz de apoyar el desove y el desarrollo de huevos cerca de las desembocaduras de varios ríos, incluidos Milwaukee y St. Joseph.
Los mapas generados por el modelo del equipo identificaron los puntos calientes de establecimiento de carpas asiáticas y el potencial de corredores de migración entre los lagos "que pueden facilitar y acelerar los movimientos en todo el lago", escribieron los autores. Esos mapas podrían ayudar a los esfuerzos de vigilancia al identificar áreas en las quecabezota y carpa plateada pueden extenderse al entrar al lago.
La "capa de clorofila profunda" relativamente rica en plancton que se forma cada verano en las aguas costa afuera del lago Michigan es capaz de soportar el crecimiento de la carpa cabezona. Estudios anteriores de la carpa no evaluaron el potencial de crecimiento en esta capa, que se forma a una profundidad promedio de aproximadamente 100pies
Los niveles de nutrientes que apoyan el plancton en el lago Michigan han disminuido durante décadas, en gran parte debido a la reducción de los niveles de fósforo que ingresan al lago y la propagación de mejillones invasores de quagga y cebra, que ahora cubren el fondo del lago, absorben el plancton y secuestran los nutrientesen gránulos fecales llamados biodepósitos.
La pérdida progresiva de nutrientes en la columna de agua de Lakes Michigan, un proceso llamado oligotroficación, ha generado escepticismo entre algunos científicos acerca de la probabilidad de establecimiento de carpas asiáticas allí. Pero los experimentos de laboratorio han demostrado que las carpas asiáticas son capaces de sobrevivir, e incluso de ganarpeso - mientras se alimenta solo de biodepósitos de mejillones quagga.
En su estudio, Alsip y sus colegas utilizaron valores simulados de abundancia de alimentos y temperatura del agua de un modelo biofísico tridimensional del lago Michigan para estudiar el potencial de tasa de crecimiento de la carpa cabezona y plateada.
Observaron qué tan bien podían crecer adultos individuales de las dos especies de carpas en el lago Michigan cuando se alimentaban de varias combinaciones de los tres tipos de alimentos: fitoplancton, zooplancton y detritos, a varias profundidades. Áreas donde la carpa cabezona y plateada podríanmantener o aumentar su peso corporal se clasificaron como hábitat adecuado.
"Encontramos que el hábitat adecuado para la carpa cabezona está muy extendido en el lago Michigan, y eso es el resultado de una importancia ecológica fundamental por muchas razones", dijo el coautor del estudio Hongyan Zhang de Eureka Aquatic Research en Ann Arbor. Zhang, anteriormente de UM'sLa Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad y el Instituto Cooperativo para la Investigación de los Grandes Lagos, fue el asesor de tesis de Alsip.
El fitoplancton son algas fotosintéticas unicelulares y cianobacterias. El zooplancton son pequeños animales en la base de la cadena alimentaria que se alimentan de fitoplancton. Una gran preocupación acerca de la carpa asiática es que podrían competir con los peces residentes que comen plancton, incluidas las etapas larvariasde la mayoría de las especies de peces.
El nuevo estudio demostró que la disponibilidad generalizada de gránulos fecales de mejillones quagga en el lago Michigan probablemente ayudaría a mantener viva la carpa asiática, permitiéndoles migrar a través de aguas abiertas agotadas de plancton y eventualmente extenderse por todo el lago.a los científicos como carpa cabezona o BHC.
"La capacidad de BHC de alimentarse de manera flexible con fitoplancton, zooplancton y detritos mitiga su riesgo de inanición, incluso en aguas costeras, y, por lo tanto, aumenta su probabilidad de establecimiento", según los autores. "Por lo tanto, parecees probable que BHC pueda sobrevivir, establecerse y extenderse a hábitats favorables en el lago Michigan y sus afluentes a pesar de tener que viajar a través de áreas expansivas con una biomasa de plancton mínima ".
Bighead y carpa plateada se importaron al sur de los Estados Unidos en la década de 1970 para controlar el crecimiento de algas en embalses y lagunas de tratamiento de aguas residuales. Escapó y se extendió rápidamente por la cuenca del río Mississippi, estableciendo densas poblaciones en lugares como el río Illinois, dondeahora comprenden el 63% del peso total de todos los peces en el río.
Actualmente, la carpa cabezona y plateada se establecen en cuencas cercanas a los Grandes Lagos pero no en los lagos mismos.
El impacto de la carpa asiática en los ecosistemas ya invadidos, así como la proximidad del frente de invasión al lago Michigan, han generado una gran preocupación sobre la posible invasión de los Grandes Lagos a través del Sistema de vías fluviales del área de Chicago, la conexión artificial entre elRío Illinois y lago Michigan.
En mayo, el jefe del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. Envió al Congreso un plan de $ 778 millones para instalar defensas de carpas en Brandon Road Lock and Dam cerca de Joliet, Illinois, a unas 40 millas del lago Michigan. En julio, los ocho Estados Unidos de la regióngobernadores y dos primeros ministros canadienses respaldaron el plan.
Además de Alsip y Zhang, otros autores son Mark Rowe, Doran Mason y Edward Rutherford del Laboratorio de Investigación Ambiental de los Grandes Lagos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica en Ann Arbor; Catherine Riseng de la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la UM y Michigan Sea Grant; y Zhenming Su del Departamento de Recursos Naturales de Michigan.
El proyecto fue financiado por Michigan Sea Grant Graduate Research Fellowship, con fondos equivalentes proporcionados por el Instituto de Investigación Pesquera del Departamento de Recursos Naturales de Michigan. Michigan Sea Grant, el Instituto de Investigación Pesquera, CIGLR, brindó apoyo adicional,GLERL y el Sistema de Información de Especies Acuáticas No Indígenas de los Grandes Lagos.
Usando el mismo enfoque descrito anteriormente, Alsip y sus colegas están estudiando cómo la idoneidad del hábitat de la carpa asiática se ve afectada por la meteorología, las cargas de fósforo en todo el lago y los mejillones de quagga y cebra. Sus hallazgos podrían proporcionar una imagen más clara de cómo un clima cálido afectará al lagoLa vulnerabilidad de Michigan a la carpa asiática y cómo la idoneidad del hábitat ha cambiado con el tiempo en respuesta a la reducción de la carga de nutrientes y la invasión de mejillones.
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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