Distribution of larval Cyprinodon diabolis in relation to diel dissolved oxygen variation in Devils Hole

Authors: Gustafson, E.S., Deacon, J.E.

Year: 1997 (xxix)

Abstract

Studies were conducted in Devils Hole during April and June, 1996 and May, 1997 to determine whether or not a relationship exists between diel dissolved oxygen (DO) variation due to photosynthesis and hatching success of the Devils Hole pupfish, Cyprinodon diabolis. Physical characteristics of water were measured several times daily both on the shallow, “spawning” shelf and over the deeper, 5-9 m shelf. Monitoring was continuous during 2-3 hr periods of direct solar illumination. Ten study sites were established across the shallow shelf, and a new technique for passive observation was employed to determine the relative abundance of newly hatched larval fish. SCUBA was employed to monitor three sampling sites on the lower shelf. We concluded that pH, conductivity, and temperature had little or no effect on hatch rate and larval recruitment since the data showed that these parameters were essentially invariant in the upper waters of Devils Hole. DO concentration, however, displayed marked diel variation across the shallow shelf, but no variation over the 5-9 m shelf. Notably, numerous larval observations were recorded from the shallow shelf while no larval fishes were observed on the shelf below. Results indicate that the pattern of prolarval and early postlarval distribution across the shallow shelf is correlated DO variability over broad areas. The largest number of larval observations occurred over the southern (inner) region of the shelf where DO variability during periods of direct solar radiation was greatest. The fewest larval observations occurred over the northern (outer) shelf region where diel DO variability was least. The central (middle) region of the shallow shelf was intermediate both in terms of larval observations and DO variability. The study provided evidence that specific sites in the southwestern area of the shallow shelf contribute most to population recruitment since they appear to consistently harbor the largest number of newly hatched larvae (and, presumably, the largest number of viable eggs). These sites are generally characterized by the presence of large to medium sized cobble substrates with abundant interstices, substantial encrustation by periphytic diatoms, maximum diel DO variation of at least 1.7 mg/l, and the absence of thick overlying mats of Spirogyra. Distribución de larvas de Cyprinodon diabolis en función a la variación durante el dia en oxígeno disuelto en Devils Hole

Resumen

Durante abril y junio de 1996 y mayo de 1997, se realizaron estudios en Devils Hole para determinar si existía o no una relación entre la variación de oxígeno disuelto (OD) durante el curso del dia debido a la fotosíntesis, y el éxito de eclosion del cachorrito del Devils Hole, Cyprinodon diabolis. Diariamente se midieron varias veces las características físicas del agua en las áreas poco profundas, en el banco de desove y a una profundidad de 5-9 m del zócalo. El monitoreo fue continuo durante periodos de 2-3 hr de iluminación solar directa. Se establecieron diez áreas de estudio a lo largo del zócalo poco profundo, y se empleó una técnica nueva para observaciones pasivas para determinar la abundancia relativa de las larvas de peces recién nacidos. Se utilizaron escafandras para monitorear los tres lugares de muestreo sobre el zócalo poco profundo. Concluímos que el pH, la conductividad, y la temperatura tuvieron poco o ningún efecto sobre la tasa de eclosión y la congregación larval,

(* indicates author who presented paper at symposium) ya que los datos muestran que estos parámetros fueron esencialmente invariables en las aguas superficiales del Devils Hole. Sin embargo, la concentración de OD despliega marcada variación durante el dia a través del zócalo menos profundo, y no hubo variación mas allá de los 5-9 m del zócalo. Se observó y registró un número notable de larvas en el zócalo menos profundo, mientras que ninguna larva de peces fue observada en los zócalos mas profundos. Los resultados indican que los patrones prolarvales y postlarvales tempranos están correlacionados a la variabilidad OD en las áreas amplias. Las mayores observaciones en número larval ocurrieron en la región sur (interna) del zócalo donde la variabilidad de OD durante periodos de radiación solar directa fue mayor. Las menores observaciones larvales ocurrieron en la parte norte (externa) de la región del zócalo donde la variabilidad del diel OD fue menor. La región central (media) del zócalo poco profundo fue intermedio ya sea en términos de observaciones larvales y de variabilidad OD. El estudio provee evidencia de que áreas especificas en el área suroeste del zócalo menos profundo contribuyen mas hacia el reclutamiento de la población ya que consistentemente albergan el mayor número de larvas recién nacidas (y, presumiblemente, el mayor número de huevos viables). Estos lugares están caracterizados por la presencia de substratos de guijarros de tamaño grande a mediano con abundantes intersticios, incrustaciones substanciales por diatomeas perifíticas, una variación máxima de OD durante el dia de por lo menos 1.7 mg/l, y la ausencia de capas gruesas de marañas de Spirogyra.