Neues Tool zeigt Fortschritte bei der Bekämpfung der Ausbreitung invasiver Graskarpfen in Great Lakes

Neue Forschungsergebnisse zeigen die Fortschritte, die Wissenschaftler an der Universität von Toledo bei ihren laufenden Bemühungen machen, invasive Graskarpfen aus den Großen Seen zu fangen und zu entfernen.

Forscher des UToledo Lake Erie Center haben eine neue Methode entwickelt, um die Häufigkeit invasiver „Schläfer“-Arten in Süßwasserökosystemen abzuschätzen und Managementstrategien zu steuern.

Unter Verwendung von Daten, die während ihrer Bemühungen gesammelt wurden, invasive Graskarpfen aus dem Eriesee und seinen Nebenflüssen zu entfernen, entwickelten die Wasserökologen und Umweltstatistiker ein Modell, das verwendet werden kann, um die Menge seltener Fische in einem frühen Stadium des Invasionsprozesses abzuschätzen.

Derzeit sind invasive Graskarpfen relativ selten und schwer zu fangen.

Veröffentlicht in der Zeitschrift Biologische Invasionenlegt das Papier grundlegende Arbeiten dar, um zu bestimmen, wie viele Graskarpfen wahrscheinlich gleichzeitig im Sandusky River in Ohio vorkommen, der in den Eriesee mündet und die größte Quelle für die Graskarpfenproduktion in den Großen Seen ist.

UToledo-Einsatzteams arbeiten seit Jahren mit staatlichen und bundesstaatlichen Behörden zusammen, um invasive Graskarpfen in Schach zu halten, bevor es zu spät ist.

Wissenschaftler und Studenten verwenden Elektrofischerboote und eine Vielzahl von Netzen, um ausgewachsene Graskarpfen zu entfernen, damit sich die bedrohliche Fischpopulation nicht auf andere Große Seen ausbreiten kann. Die Teams probieren auch Graskarpfeneier während der Laichzeit in mehreren Flüssen, um zu erfahren, wann und wo sie laichen.

Schätzungen des neuen Modells zeigen, dass von 2018 bis 2020 wahrscheinlich weniger als 200 Graskarpfen im Sandusky River lebten: 183 im Jahr 2018, 164 im Jahr 2019 und 167 im Jahr 2020. Insgesamt erbeuteten die Streikteams in diesem Zeitraum 96 Gras Karpfen in 64 Fällen von 380 versuchten Entfernungsvorgängen.

„Wenn wir neue Graskarpfen fangen, können wir die Schätzung jedes Jahr verfeinern, um Trends in der Anzahl der Fische zu beschreiben“, sagte Dr. Christine Mayer, Professorin in der Abteilung für Umweltwissenschaften am Lake Erie Center von UToledo. „Dies wird dazu beitragen, festzustellen, wie effektiv unsere Kontrollstrategien bei der Reduzierung der Population und der Verhinderung ihrer Vermehrung oder Ausbreitung waren.“

Mayer sagte, neuere vorläufige Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Zahl der Fische im Fluss zurückgegangen ist, was Fortschritte gegen die invasive Art signalisiert.

„Unsere Kontrollarbeit ist die wahrscheinlichste Erklärung für die reduzierte Anzahl von Graskarpfen“, sagte Mayer. „Aus dem Sandusky River wurden mehr Graskarpfen entfernt als an jedem anderen Ort, und es wurde mehr Mühe in den Sandusky gesteckt als an jeden anderen Ort.“

Graskarpfen sind in Ostasien beheimatet und wurden in den 1960er Jahren zur Teichkontrolle in die USA eingeführt. Graskarpfen ernähren sich von der Vegetation. Sie stellen ein Risiko für Feuchtgebiete und die Fische, Vögel, Reptilien und Amphibien dar, die diesen Lebensraum nutzen, aber Graskarpfen fressen kein Plankton und werden wahrscheinlich nicht direkt mit einheimischen Fischen konkurrieren. Graskarpfen springen nicht und sind hauptsächlich Pflanzenfresser.

Wilde erwachsene Graskarpfen stellen für das Ökosystem des Lake Erie ganz andere Risiken dar als Großkopfkarpfen und Silberkarpfen, die die beiden invasiven Karpfenarten sind, die im Einzugsgebiet des Mississippi am besorgniserregendsten sind. Sowohl Großkopfkarpfen als auch Silberkarpfen verbrauchen Plankton, und wenn diese Arten ihren Weg in das Becken der Großen Seen finden würden, würden sie um dieselbe Nahrungsquelle konkurrieren, die ökologisch und wirtschaftlich wichtige einheimische Fischarten zum Überleben benötigen. Silberkarpfen sind bekannt für ihre Sprungkraft.

„Eines der Ziele der Forschung an Graskarpfen ist es, Informationen darüber zu liefern, wie sich andere invasive Karpfenarten verhalten könnten, wenn sie jemals in den Großen Seen ankommen“, sagte Mayer.

Das neue Modell, das bei UToledo erstellt wurde, kann zur Schätzung der Anzahl seltener Arten verwendet werden, einschließlich gefährdeter oder bedrohter Arten, auf die Schutzstrategien abzielen.

Aber in diesem Fall konzentrieren sich die Forscher auf eine invasive Art mit dem Ziel, sie selten zu halten, ihre Ausbreitung zu verhindern und sie vielleicht sogar ganz aus dem System zu eliminieren.

„Die Arbeit mit einer seltenen Art macht es schwierig, die Anzahl der Populationen abzuschätzen, und statistische Standardtechniken sind nicht geeignet“, sagte Dr. Song Qian, Professor an der UToledo-Abteilung für Umweltwissenschaften. „Und Daten, die aus Kontrollstrategien wie der Entfernung invasiver Arten generiert werden, eignen sich normalerweise nicht für herkömmliche statistische Modellierungsansätze.“

Häufig werden Fischpopulationen unter Verwendung eines „Mark and Recapture“-Verfahrens geschätzt, bei dem Fische zunächst gefangen und auf irgendeine Weise markiert werden, z. B. mit einem Flossenclip, und dann freigelassen werden. Bei der anschließenden Probenahme kann das Verhältnis von markierten zu nicht markierten Fischen verwendet werden, um die Gesamtzahl zu quantifizieren. Dieser Prozess funktioniert jedoch nur, wenn die Zielart reichlich vorhanden ist, was für Graskarpfen nicht gilt.

UToledo-Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, Artenkontrolldaten zu verwenden, um die Häufigkeit zu quantifizieren.

„Unser Modell modifiziert einen anderen beliebten Schätzansatz“, sagte Qian. „Wir haben experimentell gemessene Daten über die Wahrscheinlichkeit, Graskarpfen mit dem im Projekt verwendeten Feldgerät zu entdecken, aufgenommen, um die Schätzung der vorhandenen Anzahl zu isolieren. Typischerweise steigt die Wahrscheinlichkeit, eine Art zu finden, wenn sie häufiger vorkommt. Daher Die Bereitstellung unabhängiger Informationen zur Entdeckungswahrscheinlichkeit war entscheidend, um eine gültige Schätzung für diese seltene Art zu erhalten.“