När den lilla och invasiva taggiga vattenloppan började dyka upp i University of Wisconsin-Madison-forskarnät 2009, forskare började undra hur sjön Mendota, en av de mest studerade sjöarna i världen, gick från loppisfritt till angripet till synes över en natt. Efterföljande studier visade att inkräktaren hade kvarstått i åratal med låga befolkningstätheter som gick oupptäckta, även om sjön rutinmässigt togs av utbildade tekniker.

Nu publiceras en ny rapport i tidningen Ekosfär säger Lake Mendotas historia kan vara regeln, snarare än ett undantag.

"Vår ursprungliga idé var (att fråga):" Hur är detta möjligt? I vilket scenario skulle vi sakna taggig vattenloppa i 10 år, även efter så mycket ansträngning? '"säger Jake Walsh, huvudförfattare till studien och en postdoktoral forskare vid UW-Madison Center for Limnology.

Svaret är att helt sakna en art "inte bara är möjligt, det är troligt, säger Walsh, noterar att studien kan hjälpa till att informera invasiv artekologi och är ett "sätt att använda matematik och datormodellering för att fylla i tomrummen för det vi ser."

Med Center for Limnology -direktören Jake Vander Zanden och Eric Pedersen, en kollega från Fisheries and Oceans Canada, Walsh utvecklade en teori om sannolikheten för att upptäcka en art när dess befolkningstäthet förändras.

Deras modellering visar att när arter är i lågt överflöd i en given livsmiljö, förmågan för forskare att upptäcka dem sjunker brådskande.

Detta kan förklara varför taggiga vattenloppor passerade oupptäckta i Lake Mendota i ett decennium. Tidigt på, forskare skulle behöva doppa sina nät i sjön "hundratals eller till och med tusentals" gånger, Säger Walsh. När inkräktarna blev rikare, upptäckten blev mycket lättare:"Du kan gå ut och ta prov tre gånger och troligen upptäcka taggiga vattenloppor."

En del av problemet är storleken. Även om det fanns en taggig vattenloppa för varje kubikmeter vatten i sjön Mendota, fånga en i ett nät skulle vara som att hitta ett sesamfrö i ungefär 250 liter vatten.

En av lösningarna, studien visar, kan vara för forskare att öka storleken på de trattformade planktonnät som de drar genom vattnet när de letar efter den lilla varelsen. Standardnät är ungefär en fot i diameter, men genom att uppgradera till ett en meter brett nät (cirka tre fot i diameter), "din upptäckt ökar ganska mycket, "Säger Walsh.

Att vara mer medvetet om provtagning för taggiga vattenloppor och andra invasiva på rätt platser och tider kan också förbättra forskarnas chans att upptäcka, Säger Walsh. Spiny vattenloppor är en typ av zooplankton (små, fritt flytande kräftdjur) som reser i grupper som kallas svärmar och trycks runt av vind och strömmar. En svärm kan när som helst röra sig från en given provtagningsplats. Och deras överflöd varierar under hela året. Till exempel, taggiga vattenloppor förekommer i största antal i Lake Mendota på hösten.

"Om du skulle fördubbla din ansträngning för provtagning för spinies på hösten, "Walsh säger, "du får samma fördel som om du skulle fördubbla din insats under hela året."

Studien erbjuder några "grundläggande tumregler" för att utforma artövervakningsprogram av alla slag - från troliga invasiva till sällsynta eller hotade infödda, Säger Walsh.

"Det har att göra med att inrikta våra ansträngningar bättre och hitta tider på året där saker är rikare eller områden där de är rikligare eftersom det dramatiskt ökar din upptäcktshastighet, "säger han." Om du tar dig lite extra tid att lära känna arten du letar efter, det kan verkligen löna sig. "