Модель упрощает и повышает точность контроля над инвазивными азиатскими карпами
Вероятность того, что икра азиатского карпа останется во взвешенном состоянии и вылупится в реке Сент-Джозеф (Мичиган), была дополнительно оценена с помощью модели, рассматривающей диапазон различных сценариев течения и температуры воды. Результаты показывают, что наибольший процент икры азиатского карпа, подверженной риску вылупления, наблюдается при низком расходе воды и высокой её температуре. Это новое исследование Университета Иллинойса и Геологической службы США (USGS) опубликовано в Journal of Great Lakes Research.
«В этом исследовании модель Fluvial Egg Drift Simulator (FluEgg) позволила нам изучить сложные взаимосвязи между течением, температурой и развитием икры», — сказал гидролог USGS Райан Джексон. «Эта информация предоставляет управляющим ресурсами диапазон условий, при которых река Сент-Джозеф уязвима для размножения азиатского карпа».
Модель FluEgg использовалась для оценки перемещения икры и вероятности успешного размножения азиатского карпа при различных условиях расхода и температуры, характерных для исторических сезонов нереста в реке Сент-Джозеф, притоке озера Мичиган. Результаты показывают, что в более тёплой воде икра развивается быстрее, следовательно, требуя меньше времени для дрейфа в реке до вылупления. Низкий расход воды также может способствовать размножению, когда течение достаточно быстрое, чтобы удерживать большую часть икры во взвешенном состоянии, но при этом обеспечивает максимальное время дрейфа до достижения озера, тем самым увеличивая вероятность вылупления.
Модель FluEgg, разработанная исследователями Университета Иллинойса в сотрудничестве с USGS, была впервые представлена в 2013 году. Последняя версия модели доступна онлайн и включает удобный интерфейс и улучшенные прогнозы транспортировки икры в реках.
Инвазивные азиатские карпы потребляют планктон из основания пищевой цепи и чрезвычайно плодовиты, что может создать существенные экологические риски и экономические последствия для Великих озёр, если они там обоснуются.
«Эта работа сосредоточена на ранних стадиях жизни азиатского карпа», — сказал исследователь-ихтиолог USGS Дуэйн Чепмен. «Воздействие на ранние стадии жизни может включать срыв нерестовой активности или развития икры в реках, где нерестятся азиатские карпы».
На жизнеспособность икры влияет несколько факторов. Температура воды влияет на время, необходимое для вылупления, а скорость течения реки влияет на движение икры и на то, останется ли икра во взвешенном состоянии или опустится на дно. Икра, осевшая на дно реки, скорее всего, погибнет, а икра, которую снесёт вниз по реке в озеро, может не успеть развиться до стадии вылупления, прежде чем осядет на дно озера.
Оценка репродуктивного успеха икры азиатского карпа в реке Сент-Джозеф продемонстрировала сложность проблемы, где длина реки, скорость течения и температура воды не могут оцениваться по отдельности. Скорее, требуется целостный анализ, в котором развитие икры, характеристики качества воды и гидродинамика реки взаимосвязаны и анализируются вместе.
«Успешное размножение требует тонкого баланса между скоростью развития икры и изменчивыми условиями течения в реке, необходимыми для поддержания икры во взвешенном состоянии», — сказала Татьяна Гарсия, исследователь-гидролог USGS и ведущий автор статьи.