An experimental analysis of crayfish (Orconectes rusticus) effects on a Dreissena-dominated benthic macroinvertebrate community in western Lake Erie

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Abstract

Quantitative descriptions of trophic interactions between Dreissena (zebra and quagga mussels) and other organisms are needed for an understanding of Dreissena's effects on energy flow and community dynamics in the Great Lakes. We used a field experiment to quantify effects of crayfish (Orconectes rusticus) predation on a Dreissena-dominated benthic macroinvertebrate community in western Lake Erie. Rocks colonized by Dreissena and associated macroinvertebrates were placed in cages and cageless reference plots located at a depth of 4 m. Crayfish (0, 8.3, and 20.8 individuals ·m−2) placed in cages were allowed to graze for 28 days. Dreissena had a greater effect than crayfish on the macroinvertebrate community, with positive relationships observed between Dreissena densities and both total macroinvertebrate biomass and densities of the amphipod Gammarus fasciatus. However, crayfish at densities of 20.8 individuals ·m−2 still reduced non-Dreissena macroinvertebrate biomass and Gammarus densities by 33 and 37%, respectively, relative to crayfish exclosures. Crayfish had negligible effects on Dreissena densities or shell length frequency distribution. Because crayfish and amphipods are prey for several fish species, trophic interactions among Dreissena, amphipods, and crayfish may be important in channeling energy from Dreissena to higher trophic levels in the Great Lakes.

Des descriptions quantitatives des interactions trophiques entre Dreissena (moule zébrée et moule quagga) et d'autres organismes sont nécessaires pour comprendre les effets de Dreissena sur le flux d'énergie et la dynamique des communautés dans les Grands Lacs. Nous avons réalisé une expérience sur le terrain pour quantifier les effets de la prédation par une écrevisse (Orconectes rusticus) dans une communauté benthique de macro-invertébrés dominée par Dreissena dans l'ouest du lac Érié. Des roches colonisées par Dreissena et des macro-invertébrés associés ont été placées dans des cages et dans des parcelles témoins sans cage à une profondeur de 4 mètres. Les écrevisses (0, 8,3, 20,8 individus · m−2) placées dans les cages ont pu s'alimenter durant 28 jours. Dreissena a eu un effet plus marqué que les écrevisses sur la communauté de macro-invertébrés; on a observé une relation positive entre les densités de Dreissena, d'une part, et la biomasse totale des macro-invertébrés et les densités de l'amphipode Gammarus fasciatus, d'autre part. Toutefois, à des densités de 20,8 individus · m−2, les écrevisses ont réduit la biomasse des macro-invertébrés autres que Dreissena ainsi que la biomasse de Gammarus de 33% et de 37%, respectivement, par rapport à la situation où il y avait absence d'écrevisses. Les écrevisses ont eu des effets négligeables sur les densités de Dreissena ou la distribution statistique des longueurs des coquilles. Étant donné que les écrevisses et les amphipodes sont des proies pour plusieurs espèces de poisson, les interactions trophiques entre Dreissena, les amphipodes et les écrevisses peuvent être importantes dans la canalisation du flux d'énergie à partir de Dreissena jusqu'aux niveaux trophiques supérieurs dans les Grands Lacs.

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