science >> Wetenschap >  >> Natuur

Lake Michigan is in 20 jaar veel duidelijker geworden, maar tegen hoge kosten

Krediet:CC0 Publiek Domein

Decennia geleden, Lake Michigan wemelde van voedingsstoffen en groene algen, met een bruingroene tint die meer leek op de monding van een rivier in het binnenland dan op een uitgestrekte, open water meer.

Vroeger, de moerassige teint van het meer was niet uitnodigend voor zwemmers en kajakkers, maar het ondersteunde een robuuste visserij-industrie, aangezien verschillende bedrijven naar baars sleepten, en sportvissers werpen hun lijnen op forel. Maar in de afgelopen 20 jaar Lake Michigan heeft een dramatische transformatie ondergaan.

Bij het analyseren van satellietbeelden tussen 1998 en 2012 onderzoekers van het Michigan Tech Research Institute waren verrast toen ze ontdekten dat de meren Michigan en Huron nu helderder zijn dan Lake Superior. In een vorig jaar gepubliceerd onderzoek de onderzoekers zeiden dat het beperken van de hoeveelheid landbouw- en rioolafvoer in het meer een enorme impact heeft gehad. Echter, de opkomst van invasieve mosselen, die in de biljoenen lopen en de mogelijkheid hebben om het hele volume van Lake Michigan in vier tot zes dagen te filteren, heeft een nog groter effect gehad.

"Als je kijkt naar de wetenschappelijke termen, we naderen enkele oceanische waarden, " zei Michael Sayers, een onderzoeksingenieur aan de Michigan Technological University en co-auteur van de studie. "We hebben nog een paar wegen te gaan, maar we komen een stuk dichter bij Lake Tahoe. Vaak, je zult van mensen horen dat het water zo blauw is dat het te vergelijken is met iets in tropische gebieden."

Hoewel aantrekkelijk, de duidelijkheid brengt aanzienlijke kosten met zich mee voor dieren in het wild. Bij het filteren van het meer, de mosselen hebben het fytoplankton gedecimeerd, een eencellige, groene algen die als basis dienen voor de voedselketen. Een groot deel van het afgelopen decennium heeft prooi vissen, zoals alevrouwen, op een historisch dieptepunt zijn gebleven, staatsmanagers ertoe aanzetten de jaarlijkse voorraden van gewaardeerde roofdieren zoals koningszalm terug te schroeven.

De opzienbarende evolutie heeft de toekomst van het zeeleven in de Grote Meren en de visserij-industrie van 7 miljard dollar in de regio in twijfel getrokken.

"Helder is niet per se beter, " zei Robert Shuchman, co-directeur van het Michigan Tech Research Institute. "Helder water betekent minder fytoplankton in de waterkolom, en ze zijn de basisbouwsteen in het voedselweb. Het idee is, de kleine vissen eten algen, en de grotere vissen eten de kleine vissen.

"Er zijn nu mensen die denken dat Lake Michigan en Huron ecologische woestijnen kunnen worden vanuit het oogpunt van de visserij. Het voedselweb kan volledig instorten omdat je niet de verschillende organismen hebt die je nodig hebt om het in stand te houden."

Al eeuwen, het fytoplankton voedde het zoöplankton, die werden opgegeten door kleine, foeragerende vissen. Naarmate de snelfilterende mosselen de planktonpopulaties verminderen, er is niet genoeg voedsel om het dieet van veel foeragerende vissen te ondersteunen. In aanvulling, er is niet genoeg plankton of voedingsstoffen die het water vertroebelen om deze kleine prooivissen te verbergen voor roofvissen.

"Het is een verstoppertje in een helder verlichte omgeving, zei Henry Vanderploeg, een onderzoeksecoloog voor de National Oceanic and Atmospheric Administration.

Na jarenlang te hebben gewerkt aan boord van een charterboot van een familielid, Rick Bentley verliet de visserij aan het begin van de jaren negentig om een ​​carrière in de financiële wereld na te streven toen de mosselen arriveerden.

"Veel mensen sloegen massaal alarm over hoe de mosselen alles konden veranderen, ' zei Bentley.

Hun angsten bleken profetisch te zijn. Toen het water opklaarde, de vis is uitgevlogen. Sinds de introductie van de mosselen, er is een scherpe achteruitgang in bijna alle vissoorten in Lake Michigan, inclusief koningszalm, wetenschappers zeggen.

Op het hoogtepunt van de koningszalmvisserij in het midden van de late jaren tachtig, ongeveer 10 miljoen pond van de vis werd elk jaar uit het meer geoogst, volgens onderzoek door de U.S. Fish and Wildlife Service en agentschappen uit vier staten. In recente jaren, vissers slagen erin om slechts ongeveer 3 miljoen pond te vangen.

Ondanks de daling, Bentley, die goede herinneringen had aan de hoogtijdagen van de visserij, keerde in 2007 terug naar het meer met zijn charterbedrijf, Winderige Stad Zalm. De passie uit zijn visdagen bracht hem terug, maar om te overleven, Bentley zei, vissers moeten hun eeuwenoude technieken veranderen.

"Als kapitein visser en een zakenman die een goed product wil maken, Ik weet dat het meer zich aanpast, en we moeten ons eraan aanpassen, "Zei Bentley. "Toen ik 10 jaar geleden terugkwam, veel van de kapiteins die ik kende waren hun carrière aan het afbouwen, klaar om op te hangen. Sommige aangepast. Sommigen van hen bleven op hun oude manier, en hun vangsten hadden de neiging te lijden."

Koningszalmen zijn vissen die weinig licht eten, dus met zonlicht dat tot in de lagere diepten reikt, het wordt steeds moeilijker om ze te vangen tijdens de middaguren, zei Bentley. Hij heeft ontdekt dat vissen bij zonsopgang en zonsondergang de beste kans biedt om zalm te vangen.

De helderdere wateren hebben flitsers en ontduikers gemaakt, apparaten die licht reflecteren en vissen aantrekken, effectievere instrumenten, zei Bentley. Nog altijd, onopgemerkt blijven is een uitdaging.

"Over het algemeen, vissen houden eerder afstand omdat ze de boot en uitrusting nu kunnen zien, " hij zei.

Door de jaren heen, de Grote Meren hebben talrijke ontmoetingen met invasieve soorten doorstaan. De mosselen zijn misschien wel de slechtste die Lake Michigan heeft gezien sinds de zeeprik, een palingachtige parasitaire vis die in de jaren veertig door de kanalen van Erie en Welland in de Boven-Grote Meren gleed, volgens David "Bo" Bunnell, een onderzoeksvisserijbioloog bij het Great Lakes Science Center van de U.S. Geological Survey. Zeeprikken klampten zich vast aan grote vissen en lieten hun bloed leeglopen, wat leidt tot een ineenstorting van populaties van inheemse roofdieren zoals meerforel.

"Ze hebben vrijwel de inheemse meerforel verwoest, meerwitvis en andere inheemse soorten die al te lijden hadden van overbevissing, "Zei Bunnell. "Dat was de een-twee dodelijke klap."

Zonder roofdieren, de bevolking van alewives, een andere uitheemse soort die rond dezelfde tijd door de kanalen kwam, ging ongecontroleerd. Hoewel ze overvloedig waren, de zoutwatervissen, al verzwakt door het leven in zoet water, bevuilde lokale stranden in het voorjaar sterven af ​​nadat ze waren blootgesteld aan hogere temperatuurschommelingen toen ze dicht bij de kust kwamen om te paaien.

In de jaren 1960, kustbeheerders introduceerden twee soorten Pacifische zalm om de alewives in bedwang te houden en de visserij te stimuleren:coho en king. De koningszalm bracht de alewives onder controle en werd al snel een favoriet van sportvissers.

"Ze krijgen de grootste, ze zijn een zeer sterke vis en ze bieden een geweldig gevecht. Het is een vis van 20 pond, dus ze nemen 8 of 9 yards van de haspel af, en het kan 15 tot 20 minuten duren om ze binnen te brengen, ' zei Bentley.

De komst van zebra- en quaggamosselen leidde begin jaren 2000 tot de ineenstorting van alevrouwen en koningszalm in Lake Huron. Wetenschappers zeggen dat de crash bij alewives het gevolg was van minder voedselbeschikbaarheid en meer predatie door de koningszalm, die werd opgeslagen door het Michigan Department of Natural Resources en zich op natuurlijke wijze voortplant. Het koningszalmdieet bestaat bijna uitsluitend uit alevrouwen.

De koningszalm van Lake Huron, uitgehongerd omdat hun favoriete prooi moeilijker te vinden was, gemigreerd naar Lake Michigan op zoek naar alevrouwen.

Bijna twee decennia later, dezelfde progressie vindt plaats in Lake Michigan.

"Er is een oud Chinees gezegde, 'Als er kristalhelder water is, er is geen vis, ' zei Yu-Chun Kao, een postdoctoraal wetenschapper aan de Michigan State University.

Voor een proefschrift aan de Universiteit van Michigan, Kao onderzocht de ineenstorting van de koningszalm van Lake Huron, concluderen dat de visserij die ooit bestond waarschijnlijk nooit meer zal terugkeren naar zijn gloriedagen vanwege het tekort aan alevrouwen.

Vorig jaar, Kao voerde honderden computersimulaties uit om veranderingen in mosselen te overwegen, voedingsstoffen en visbestanden in Lake Michigan. Zijn studie suggereerde dat Lake Michigan misschien beter geschikt is voor meerforel en steelhead, aangezien de twee soorten forel kunnen overschakelen van het eten van alewives naar bodemgrondel, een invasieve prooivis die cladophora en kleine quagga-mosselen eet.

De koning zalm, hij vond, is het meest gevoelig voor veranderingen gedreven door de mosselen, wat betekent dat het aantal waarschijnlijk zal blijven afnemen naarmate de mosselen zich blijven verspreiden. Maar er is nog steeds een kans dat Lake Michigan een substantiële zalmpopulatie kan ondersteunen als de bevoorrading wordt verminderd om de druk op de worstelende aalvrouwenpopulatie te verlichten.

Lake Superior heeft misschien afstand gedaan van zijn titel van helderste van de Grote Meren, maar het heeft ook niet dezelfde kwetsbaarheden voor sommige invasieve soorten als de andere meren. Het heeft de mosselmigratie afgewend omdat het kouder is en er minder calcium in het water zit. een mineraal dat de mosselen nodig hebben om hun schelp te maken.

Sinds 1984, de staat Illinois heeft vis gefokt om Lake Michigan uit te slaan bij Jake Wolf Memorial Hatchery in Topeka, Ziek., waar het personeel toezicht houdt op eieren totdat ze uitgroeien tot fingerlings. Gebouwd bovenop een enorme watervoerende laag, de faciliteit zuigt water in zijn netwerk van betonnen toevoerkanalen en met plastic beklede vijvers, waar het tot 15 soorten koude, koud- en warmwatervissen.

Elk jaar, het personeel van de broederij, die samenwerkt met staatsbiologen, kweekt miljoenen vissen in de hoop een stabiel ecosysteem en een fatsoenlijk seizoen voor vissers te ondersteunen. De omwenteling in de voedselketen heeft het des te uitdagender gemaakt.

"Het is een enorme opgave, Broederijmanager Steve Krueger zei. "Zonder kous, Ik denk dat de visserij in Lake Michigan zou blijven haperen."

Kous is de afgelopen jaren meer berekend geworden - voor Illinois en de drie andere staten, Wisconsin, Indiana en Michigan, die aan het meer grenzen.

In 2006, alle moeders in Lake Michigan wogen bijna 10, 000 ton, volgens schattingen van de US Geological Survey. Tegen 2016, de hele populatie prooivissen in Lake Michigan, waaronder alevrouwen en een half dozijn andere soorten, woog ongeveer 11, 000 ton.

Als antwoord op het gebrek aan alewives, Visserijmanagers rond Lake Michigan hebben opgeroepen tot een vermindering van het aantal koningszalmen in het afgelopen decennium. In 2013, ze hebben het aantal met 50 procent verlaagd, het vrijgeven van 1,8 miljoen in het meer, een daling van 3,3 miljoen vorig jaar. Vorig jaar, managers stelden voor nog diepere bezuinigingen door te voeren, kous slechts 690, 000 koningszalm, een daling van 62 procent ten opzichte van 2016.

Naast het filteren van het water, mosselen hebben ook het landschap van de bodem van het meer veranderd.

De vraatzuchtige eters vervuilen de bodem van het meer met uitwerpselen. Naarmate het zonlicht grotere diepten bereikt, het zet voedingsstoffen uit de uitwerpselen van de mosselen om in hinderlijke algen die bekend staan ​​als cladophora.

Tijdens stormen, golfslag verscheurt de algen en spoelt ze aan op het strand, waar het bekend staat om zijn sterke stank en neiging om vogels te doden.

De groei van cladophora roept alarmen op, omdat het zou kunnen helpen bij het vestigen van de volgende potentiële invasieve soort van Lake Michigan:Aziatische karper. De soort is het systeem van de Mississippi-rivier binnengedrongen en is gemeld op slechts 9 mijl van Lake Michigan.

Aziatische karpers vertrouwen op plankton, die ze misschien niet vinden als het het meer bereikt, maar onderzoekers zeggen dat de vissen zich ook voeden met cladophora. Onderzoekers zeggen dat er mogelijk niet langer genoeg voedsel is voor de Aziatische karper in open water, maar er zijn waarschijnlijk genoeg zweefalgen en cladophora in de buurt van de kust om ze in stand te houden.

Wetenschappers zeggen dat de invasieve mosselen hun grenzen hebben bereikt. Met minder plankton, de mosselconcentratie in Lake Michigan is tussen 2010 en 2015 met 40 procent gedaald volgens een nog te publiceren rapport van het Great Lakes Center van de Buffalo State University. Maar het totale gewicht van de mosselen in het meer is gestegen, wat suggereert dat de overlevende mosselen groter worden, zei Alexander Karatajev, directeur van het centrum. Wat dat voor de toekomst kan betekenen, is niet duidelijk.

"Echter, het is uiterst belangrijk om de populatie (quaggamossel) te blijven volgen om te begrijpen of deze afname een langetermijntrend is en of de populatie zich uiteindelijk zal stabiliseren of aanzienlijk zal fluctueren, ' zei Karatajev.

© 2018 Chicago Tribune
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.