• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Lake Michigan har blivit mycket tydligare på 20 år, men till stor kostnad

    Upphovsman:CC0 Public Domain

    Årtionden sedan, Lake Michigan myllrade av näringsämnen och gröna alger, gjuter en brungrön nyans som liknade mynningen på en inre flod snarare än en vidsträckt, sjö med öppet vatten.

    Då, sjöens sumpiga hy var mindre än inbjudande för simmare och kajakpaddlare, men det stödde en robust fiskeindustri när flera företag trålade efter abborre, och sportfiskare kastade sina rep för öring. Men under de senaste 20 åren har Lake Michigan har genomgått en dramatisk förändring.

    Vid analys av satellitbilder mellan 1998 och 2012, forskare vid Michigan Tech Research Institute blev förvånade över att upptäcka att sjöarna Michigan och Huron nu är tydligare än Lake Superior. I en studie som publicerades förra året, forskarna sa att begränsningen av jordbruks- och avloppsvattnet i sjön har haft en enorm inverkan. Dock, uppkomsten av invasiva musslor, som räknar in biljoner och har förmågan att filtrera hela volymen av Lake Michigan på fyra till sex dagar, har haft en ännu större effekt.

    "När du tittar på de vetenskapliga termerna, vi närmar oss några oceaniska värden, "sa Michael Sayers, en forskningsingenjör vid Michigan Technological University och medförfattare till studien. "Vi har några vägar att gå, men vi kommer mycket närmare Lake Tahoe. Många gånger, du kommer att höra från människor att vattnet är så blått att det kan jämföras med något i tropiska områden. "

    Medan det tilltalar, klarheten kommer till en betydande kostnad för vilda djur. Vid filtrering av sjön, musslorna har decimerat växtplankton, encellig, gröna alger som fungerar som basen i näringskedjan. Under stora delar av det senaste decenniet har bytesfisk, som alewives, har legat kvar på historiska nivåer, uppmanar statliga chefer att minska de årliga bestånden av uppskattade rovdjur som kungslax.

    Den häpnadsväckande utvecklingen har ifrågasatt framtiden för Great Lakes marina liv och regionens 7 miljarder dollar fiskeindustri.

    "Tydligare är inte nödvändigtvis bättre, "sade Robert Shuchman, meddirektör för Michigan Tech Research Institute. "Tydligare vatten betyder mindre växtplankton i vattenspelaren, och de är den grundläggande byggstenen i livsmedelswebben. Tanken är, den lilla fisken äter alger, och den större fisken äter den lilla fisken.

    "Det finns några människor där ute nu som tror att Lake Michigan och Huron kan bli ekologiska öknar ur fiskesynpunkt. Matväven kan kollapsa totalt eftersom du inte har de olika organismerna du behöver för att upprätthålla den."

    För åldrarna, växtplankton utfodrade djurplankton, som åt av små, föda fisk. Eftersom de snabbfiltrerande musslorna minskar planktonpopulationerna, det finns inte tillräckligt med mat för att stödja kosten för många fiskar. Dessutom, det finns inte tillräckligt med plankton eller näringsämnen som döljer vattnet för att dölja dessa små bytesfiskar från rovdjur.

    "Det är ett spel av göm-och-sök i en starkt upplyst miljö, "sa Henry Vanderploeg, en forskningsekolog för National Oceanic and Atmospheric Administration.

    Efter flera års arbete ombord på en släktings charterbåt, Rick Bentley lämnade fiskeindustrin i början av 1990 -talet för att driva en karriär inom finans när musslorna började komma.

    "Många människor larmade massivt om hur musslorna kunde förändra allt, Sa Bentley.

    Deras rädsla visade sig vara profetisk. När vattnet rensade upp, fisken rensade ut. Sedan introduktionen av musslorna har det har skett en kraftig nedgång i nästan alla fiskarter i Lake Michigan, inklusive kung lax, säger forskare.

    På höjden av kunglaxfiske i mitten till slutet av 1980-talet, cirka 10 miljoner pund av fisken skördades från sjön varje år, enligt forskning från U.S. Fish and Wildlife Service och myndigheter från fyra stater. Under de senaste åren har fiskare lyckas fånga bara cirka 3 miljoner pund.

    Trots nedgången, Bentley, som hade fina minnen från fiskets storhetstid, återvände till sjön 2007 med sitt charterbolag, Windy City lax. Passionen från hans fiskedagar fick honom tillbaka, men för att överleva, Bentley sa, fiskare måste ändra sina gamla tekniker.

    "Som kapten, fiskare och en affärsman som vill lägga ut en bra produkt, Jag vet att sjön anpassar sig, och vi måste anpassa oss till det, "Bentley sa." När jag kom tillbaka för 10 år sedan, många av kaptenerna jag kände avslutade sin karriär, redo att hänga upp den. Några anpassade. Några av dem stannade kvar på sina gamla sätt, och deras fångst tenderade att lida. "

    Kungslax är fisk med svagt ljus, så att solljuset når in på lägre djup, det har blivit allt svårare att fånga dem under middagstid, Sa Bentley. Han har funnit fiske vid gryning och solnedgång ger den bästa chansen att fånga lax.

    Det klarare vattnet har gjort flashers och dodgers, enheter som reflekterar ljus och lockar fisk, mer effektiva verktyg, Sa Bentley. Fortfarande, att vara oupptäckt är en utmaning.

    "Rent generellt, fiskar är mer benägna att hålla avstånd eftersom de kan se båten och redskapen nu, " han sa.

    Över åren, de stora sjöarna har utstått många möten med invasiva arter. Musslorna kan vara den värsta Lake Michigan som har sett sedan havslampan, en ålliknande parasitfisk som gled in i de övre stora sjöarna på 1940-talet genom Erie- och Wellandkanalerna, enligt David "Bo" Bunnell, en forskningsfiskebiolog vid U.S. Geological Survey's Great Lakes Science Center. Havslampor hakade på stora fiskar och tappade blodet, vilket leder till en kollaps i populationer av inhemska rovdjur som sjööringar.

    "De förstörde ganska mycket inhemska sjööringar, sjöfisk och andra inhemska arter som redan led av överfiske, "Sa Bunnell." Det var dödsstansen en-två. "

    Utan rovdjur, befolkningen av alewives, en annan icke -född art som kom genom kanalerna ungefär samtidigt, gick okontrollerat. Även om de var rikliga, saltvattenfisken, redan försvagat från att leva i sötvatten, befallde lokala stränder under vårens dödsfall efter att ha utsatts för högre temperaturfluktuationer när de kom nära stranden för att leka.

    På 1960 -talet, kustförvaltare introducerade två arter av Stillahavslax för att innehålla alewives och öka fisket:coho och king. Kungslaxen tog kontroll över alewivesna och blev snabbt en sportfiskares favorit.

    "De får den största, de är en mycket stark fisk och de erbjuder en helvetes kamp. De är en fisk på 20 pund, så de tar 8 eller 9 meter från rullen, och det kan ta 15 till 20 minuter att ta in dem, Sa Bentley.

    Ankomsten av zebra- och quaggamusslor ledde till att alewives och kunglax kollapsade i Huronsjön i början av 2000 -talet. Forskare säger att kraschen i alewives härrörde från mindre tillgång på mat och mer predation av kungen lax, som lagrades av Michigan Department of Natural Resources och reproducerades naturligt. King laxdieten består nästan uteslutande av alewives.

    Lake Huron king lax, utmattade när deras favoritbyte blev svårare att hitta, migrerade till Lake Michigan på jakt efter alewives.

    Nästan två decennier senare, samma utveckling sker i Lake Michigan.

    "Det finns ett gammalt kinesiskt ordspråk, 'När det finns kristallklart vatten, det finns ingen fisk, "sa Yu-Chun Kao, en postdoktor vid Michigan State University.

    För en doktorsavhandling vid University of Michigan, Kao undersökte Lake Hurons kunglaxkollaps, slutsatsen att det fiske som en gång existerade sannolikt aldrig kommer att återgå till sina glansdagar på grund av bristen på alewife.

    Förra året, Kao körde hundratals datorsimuleringar för att överväga förändringar i musslor, näringsämnen och fiskstrumpor i Lake Michigan. Hans studie föreslog att Lake Michigan kan vara bättre lämpad för sjööringar och steelhead, med tanke på att de två öringarterna kan byta från att äta alewives till bottenlevande runda goby, en invasiv bytesfisk som äter cladophora och små quagga -musslor.

    Kungen lax, han hittade, är den mest mottagliga för förändringar som drivs av musslorna, vilket innebär att antalet kommer sannolikt att fortsätta minska när musslorna fortsätter att sprida sig. Men det finns fortfarande en chans att Lake Michigan kan stödja en betydande laxbestånd om strumpan minskar för att lindra trycket på den alewife -befolkningen som kämpar.

    Lake Superior kan ha avstått från titeln som klaraste av de stora sjöarna, men den har inte samma sårbarheter för vissa invasiva arter som de andra sjöarna. Det har avvärjt musselmigrationen eftersom det är kallare och det finns mindre kalcium i vattnet, ett mineral som musslorna behöver för att göra sina skal.

    Sedan 1984 har delstaten Illinois har odlat fisk för att lagra Lake Michigan vid Jake Wolf Memorial Hatchery i Topeka, Sjuk., där personalen övervakar ägg tills de växer till fingrar. Byggd ovanpå en enorm akvifer, anläggningen drar vatten in i sitt nätverk av betongbanor och plastfodrade dammar, där den har upp till 15 arter av förkylning, kall- och varmvattenfisk.

    Varje år, kläckeriet, som arbetar med statsbiologer, skaffar miljontals fiskar i hopp om att stödja ett stabilt ekosystem och en anständig säsong för sportfiskare. Omsvängningarna i näringskedjan har gjort det ännu mer utmanande.

    "Det är en skrämmande uppgift, "kläckeri chef Steve Krueger." Utan strumpa, Jag tror att fisket i Lake Michigan skulle fortsätta att vackla. "

    Strumpor har blivit mer beräknade under de senaste åren - för Illinois och de tre andra staterna, Wisconsin, Indiana och Michigan, som gränsar till sjön.

    Under 2006, alla alewives i Lake Michigan vägde nästan 10, 000 ton, enligt uppskattningar från U.S. Geological Survey. År 2016, hela bytesfiskpopulationen i Lake Michigan, inklusive alewives och ett halvt dussin andra arter, vägde ca 11, 000 ton.

    Som svar på bristen på alewives, fiskechefer runt Michigan -sjön har krävt att antalet kunglax ska minska minst två gånger under det senaste decenniet. Under 2013, de sänkte antalet med 50 procent, släpper ut 1,8 miljoner i sjön, ned från 3,3 miljoner föregående år. Förra året, chefer föreslog att göra ännu djupare nedskärningar, strumpa endast 690, 000 kung lax, en minskning med 62 procent från 2016.

    Förutom att filtrera vattnet, musslor har också förändrat sjöbäddens landskap.

    De glupska ätarna förorenar sjöbotten med avföring. När solljuset når större djup, det omvandlar näringsämnen från musslingens avföring till störande alger som kallas cladophora.

    Under stormar, vågåtgärd sliter upp algerna och tvättar den i land, där den är känd för sin starka stank och benägenhet att döda fåglar.

    Tillväxten i cladophora väcker larm, eftersom det kan hjälpa till att etablera Lake Michigan nästa potentiella invasiva arter:asiatisk karp. Arten har invaderat Mississippi River -systemet och har rapporterats bara 9 miles från Lake Michigan.

    Asiatisk karp förlitar sig på plankton, som de kanske inte hittar om den når sjön, men forskare säger att fisken också livnär sig på cladophora. Forskare säger att det kanske inte längre finns tillräckligt med mat för den asiatiska karpen i öppet vatten, men det finns sannolikt tillräckligt med flytande alger och cladophora nära stranden för att upprätthålla dem.

    Forskare säger att de invasiva musslorna kan ha nått sina gränser. Med mindre plankton, koncentrationen av musslor i Lake Michigan sjönk 40 procent mellan 2010 och 2015, enligt en rapport som ännu inte publicerats av Buffalo State Universitys Great Lakes Center. Men den totala vikten av musslor i sjön har stigit, tyder på att de överlevande musslorna växer sig större, sa Alexander Karatayev, centrumets direktör. Det är oklart vad det kan innebära för framtiden.

    "Dock, det är oerhört viktigt att fortsätta övervaka (kvaggamusslan) befolkningen för att förstå om denna nedgång är en långsiktig trend och om befolkningen så småningom kommer att stabiliseras eller fluktuera kraftigt, "Sa Karatayev.

    © 2018 Chicago Tribune
    Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com