Tvärs över de stora sjöarna, samlingar av undervattensstenar har varit inkubatorer för inhemska fiskägg.

I Lake Michigan, detta revlivsmiljö kan variera från ett fält av kullerstenar storleken på basebollar till en enorm samling av stenblock. Varje höst, arter som insjööring återvänder till dessa lekplatser för att deponera ägg i springor mellan klipporna, som skyddar yngeln som inte kläckts. I månader, även efter att de har kläckts, ungdomar gömmer sig i dessa sprickor för att undvika att bli uppätna av rovdjur.

Under de senaste 30 åren, forskare och fiskeförvaltare har försökt replikera den framgången, bygga många konstgjorda rev för att öka fiskpopulationerna. Men experter ifrågasätter om dessa rev är en hållbar lösning på grund av hot från invasiva arter och klimatförändringar.

Utan en lämplig plantskola, fiskpopulationen kommer att fortsätta att minska, sa Alex Gatch, en före detta fisketekniker vid Cornell University och U.S. Geological Survey som forskar om metoder för att återställa lekrev för en magisterexamen vid Purdue University.

"Det är bara en pusselbit, men det är viktigt, " han sa.

Många stora sjöarnas rev, konstgjorda och naturliga, har kvävts av invasiva zebra- och quaggamusslor som har koloniserat sjöbotten, lämnar ägg utsatta och mer sårbara för rovdjur. I andra områden nära mynningen av floder och bifloder, forskare säger, dessa rev begravs av sand och silt, resultatet av ökad nederbörd, jorderosion och avrinning från klimatförändringar.

Konstgjorda rev har visat sig kunna locka ett stort antal fiskar, men det är oklart hur mycket dessa strukturer hjälper den totala vilda fiskpopulationen.

Inhemska fiskar i de stora sjöarna har redan ställts inför ett antal hinder för att överleva:överfiske, förorening, mindre tillgång på mat, konkurrens med invasiva arter. Forskare undrar nu hur öring och andra arter, inklusive gös, sjösik, småmunig bas — kommer att reagera på denna livsmiljöförsämring.

Vissa lagstiftare tror att det har gjorts tillräckligt betydande framsteg för att minska avrinning från jordbruket för att det kan vara dags att bygga om reven igen. U.S. Environmental Protection Agency tilldelade förra året $980, 000 till staten Michigan för att rekonstruera två rev i Saginaw Bay, där nedströms sandplymer har varit ett problem.

"Det är en sandbank snarare än ett stenigt rev, " Sa Gatch om en av Saginaw Bay-platserna.

Purdue-forskare försöker ett annat tillvägagångssätt.

Med finansiering från den geologiska undersökningen, Gatch hoppas kunna återställa naturliga och konstruerade rev som har begravts av sedimentation och hopbakats med invasiva musslor. Gatch byggde två slädeliknande enheter, en utrustad med propellerfläktar och en annan med vattenstrålar, som kan bogseras bakom en båt för att rensa rev.

Verktygen användes för att rensa sand från två rev i Saginaw Bay och musslor från ett i Thunder Bay förra året. Gatch sa att han planerar att föra operationen till tre platser i södra Michigansjön i sommar, inklusive ett konstgjort rev känt som Carlsons Reef cirka en mil utanför Chicagos Museum of Science and Industry. Revet, består av 4, 500 ton stor granitsten utspridda över ett område lika stort som två fotbollsplaner, byggdes 1999 för att öka populationen av liten bas och ge ett pålitligt fiskehål för sportfiskare.

"Målet kommer att vara att skapa något portabelt och prisvärt för att försöka rensa bort dessa rev och skapa en livsmiljö av hög kvalitet för fisk som leker, " sa Gatch. "I slutändan, vi vill ha en mer hållbar population av sportfisk, både för ekosystemet och för allmänheten att fånga."

Redan på 1800-talet stenhögar byggdes längs sjökanten för att skydda viktig infrastruktur från vågskador. Dessa steniga befästningar blev för övrigt rev för stora fiskstim. Från och med 1980-talet, fiskeförvaltare började bygga stenhögar på grunt vatten för att förbättra sportfisket.

På 1990-talet, storhetstiden för revkonstruktion i de stora sjöarna, fiskeförvaltare såg rev som en potentiell väg för att öka leken.

Enligt en studie från 2015 publicerad i Journal of Great Lakes Research, Lake Michigan har flest konstgjorda rev med åtta. Planktonrika Lake Erie, som har den rikligaste fiskpopulationen, har sex. Lakes Huron och Ontario har vardera tre och Lake Superior, som har förblivit relativt fri från quagga musslor, har två.

Fiskare är generellt för att skapa livsmiljöer som kan ge dem mer pålitliga platser att fiska i dessa sjöar, enligt Jeff Goad, tidigare president för Elliott Donnelley Chapter of Trout Unlimited. Många sportfiskare använder ekolod för att skanna sjöbotten efter förändringar i höjd i hopp om att hitta rev där fiskar samlas.

I havet, konstgjorda rev har tillverkats av fordonsdäck, pensionerade tågvagnar och sjunkna fartyg. Som en del av en naturvårdsgrupp, dock, Goad och andra vill att beslutsfattare ska vara uppmärksamma på vad dessa rev är gjorda av. Medan sjunkna fartyg har varit revhabitat i de stora sjöarna, dessa är främst avsedda för fritidsdykare.

"Jag tycker att det alltid är bra att lägga till livsmiljöer när naturen inte kan göra det själv, sa Goad, som ofta fiskar vid Belmont Harbor. "Konflikten kommer in där vi lägger konstgjorda saker i sjön, som sjunkande båtar. På så många kustnära platser, i saltvatten, de tar en båt ut, skär hål i den, spräng den och sänk den — och, bom, nu är det ett rev. Utmaningen är, här, detta är dricksvatten för miljontals människor. Vi vill inte lägga in något där som förorenar vårt sötvatten."

Goad vill också se de stora sjöarnas fiskeindustri på 7 miljarder dollar skyddad.

"Det finns en föreställning om att det finns mycket vatten, det är ett stort ställe, det finns ett obegränsat utbud av fisk och vi kommer alltid att ha mycket av allt, " sa Goad. "Men, som sportfiskare, vi förstår att det inte finns något löfte om obegränsade resurser av fisk och ren, klart vatten som kommer att vara hållbart för dessa arter."

Matt Herbert, en akvatisk ekolog vid Nature Conservancy i Michigan, sa att om statliga och federala regeringar kommer att lägga pengar på att bygga rev, det måste finnas en tydlig strategi.

Sedan 2015, Naturskyddsföreningen, Central Michigan University och delstaten Michigan har återställt revets livsmiljö i Grand Traverse Bay, ett område där kraftiga vågor har hållit stenformationer fria från musslor och sand.

Under projektet, 450 ton kalksten har lagts till ett rev och barriärer har byggts för att kontrollera äggrovdjur som de rostiga kräftorna. Även om äggöverlevnad fortfarande kan drabbas av starka stormar, de preliminära resultaten har varit "uppmuntrande, sa Herbert.

"Vårt budskap är att skapande av rev inte nödvändigtvis är en dålig idé, ", sa Herbert. "Det kräver bara due diligence och god vetenskap bakom det. Historiskt sett, vi har bara på måfå konstruerat rev, och de dagarna är över."

Purdue är en del av ett team av institutioner som studerar rev i Michigans Saginaw Bay, som en gång utropades som ett av de mest robusta gösfisken i de stora sjöarna men nu återhämtar sig efter drastiska förändringar i regionens skogs- och jordbruksindustrier för mer än ett sekel sedan.

På grund av avskogning nära Saginawfloden, jord som annars skulle ha förankrats av trädrötter spolades ner i floden med regn. En del av denna nyröjda mark omvandlades till jordbruksmark, och en ansenlig mängd jord och näring från konstgödsel sopades också in i vattenvägen varje år.

I takt med att koldioxidutsläppen har ökat och temperaturen har stigit, avrinning har blivit värre. Den varmare atmosfären kan hålla mer fukt, enligt forskare. I området kring de stora sjöarna, kraftigare skyfall eroderar allt mer jorden, stärka flödet av bäckar och eventuellt spilla mer sand och silt över reven i områden som Saginaw Bay.

Efter kraftiga stormar, Flygbilder visar stora sedimentplymer som kommer från floder och bifloder som matar in i de stora sjöarna. Den undervattensiska lavinen av sediment skapar problem för fiskägg.

I laboratorieförsök, Gatch, Purdue-forskaren, fann att sikägg hade mindre chans att överleva när de täcktes av sand och, ännu mer, slam. Dessa ägg är beroende av sjöströmmar för att passera genom luckorna mellan stenarna för att ge dem syre.

"Efter en viss mängd sedimentering, det finns inte tillräckligt med syreflöde och äggen kvävs i princip, " sa Gatch.

Medan floder i Michigan bidrar till de sandiga stränderna i östra Michigansjön, Illinois vatten kännetecknas av en stenig sjöbotten.

Vid Julian's Reef, ett naturligt djupvattensrev nästan 14 miles offshore från Fort Sheridan, forskare 1990 tog video av den orörda kullerstenen och berggrunden där sjööringen hade varit känd för att samlas och leka. Tjugo år senare, forskare återvände för att undersöka området och fann att det hade blivit helt omkört av nagelstora quagga och zebramusslor.

"Vi visste att (musslor) skulle finnas där ute, men vi blev alla chockade över att se denna kompletta filteffekt, sa Rebecca Redman, en vetenskapsman som har studerat revets livsmiljö med Illinois Natural History Survey. "Vår omedelbara oro var, väl, var är dessa utrymmen? Dessa musslor har täckt stenarna och fyllt i alla de utrymmen som vi tror att öring behöver för att deras ägg ska trivas."

Sedan 1980-talet, Julian's Reef är det enda stället i Lake Michigan där U.S. Fish and Wildlife Service ställer ut sjööring i Illinois vatten. Forskare säger att mycket av de 100, 000-plus fingerling sjööring överlever till vuxen ålder idag, men naturvårdare oroar sig för att ökningen av förorenade revhabitat kommer att hindra naturlig lek.

De överflödiga quagga musslorna tros också vara kvävande fiskägg. De tar redan upp mycket av syret nära sjöbotten, och de utsöndrar avföring som föder upp störande alger som kallas Cladophora som bidrar till lägre nivåer av syre.

Även om ägg får tillräckligt med syre för att överleva, eftersom musslor blockerar utrymmena mellan revstenar, äggen kan vara lätta att plocka för rovdjur. Nu, förutom små, invasiva bottenmatare som trollknölar och rostiga kräftor som redan kunde rovdjur på ägg skyddade av stenar, större fiskar som kanal havskatt slukar dem också.

Gatch sa att hans revrengöringsanordningar är oprövade mot invasiva musslor, som använder sticky, trådliknande bihang för att fästa på hårda ytor. Men den kommande sommaren kommer Lake Michigan att vara deras provningsplats.

Under tiden, fisken återvänder fortfarande till musseltäckta rev för att leka. Vid Julian's Reef, forskare har observerat ägg och yngel av sjööring - av vilka några var där de minst förväntade sig att de skulle vara, enligt Jeffrey Stein, en senior forskare med Illinois Natural History Survey.

Det finns fortfarande många frågor, inklusive om formationerna kan skydda ägg från potentiella rovdjur som sik, som forskare har observerat rota runt i bäddarna av döda skal. Men upptäckten är en uppmuntrande utveckling.

"Jag vet inte om du vill kalla det motståndskraft, eftersom deras rehabilitering har gått långsamt, " Röd man, den statliga vetenskapsmannen, sagt om sjööring. "Men det är en insikt om att de kanske hittar ett sätt att framgångsrikt reproducera."

©2019 Chicago Tribune
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.