Stefferud, S. E.*; Meador, M. R.(SES - U.S. Fish and Wildlife Service, Phoenix, AZ; MRM - U.S. Geological Survey, Raleigh, NC) Interbasin water transfers and nonnative aquatic species movement; a brief case history review

Authors: de Energía respecto al re-establecimiento de flujos naturales al Arroyo Fossil.

Year: 1998 (xxx)

Abstract

Conservation of native aquatic species in the southwest, and many parts of the world, depends heavily upon prevention or control of invasion and spread of nonnative aquatic species. For centuries, humans have engineered interbasin water transfers as transportation routes and to move water to areas of human need. Resulting canals, aqueducts, and pipelines provide routes for fish, herps, invertebrates, and plants to colonize waters to which they are not native. Unfortunately, these species movements are not well documented, and until recently, interest in the issue was confined to a few zoogeographers. For early examples, such as transportation canals of Europe, species movements can only be reconstructed from presumptions about historical distributions. Concrete information on species movement through interbasin water transfers has only marginally increased in the last 50 years. Despite sometimes heated pre-project debate about the potential for interbasin species transfer, post-construction monitoring on U.S. projects has often been minor or nonexistent. Most data on species movement through interbasin transfers is based on inference; a species not in the basin before water transfer appeared there after transfer began. Because intentional and unintentional introductions of aquatic species often occurred at or near the same time, the data have varying degrees of certainty. Also, extensive time lags often occur between opening of an interbasin water connection and movement of species. The lags confound interpretation of species movements and provide justification for lack of, or early termination, of monitoring efforts. Much of the data on species movement through interbasin water transfer has not been published or was published incidentally to information on other subjects. Also, on government projects any monitoring is often internal and the information is placed in reports that languish in obscure agency archives. During justification of monitoring and protective requirements for the Central Arizona Project, a brief review of case histories of species movements via interbasin water transfer was made and is summarized in the following table. The case histories illustrate the need for enhanced long-term monitoring of nonnative aquatic species movement through interbasin water transfers and for incorporation of mechanisms to prevent or control such movements. (Table follows resumen)

Resumen

Transferencia de agua entre cuencas y movimiento de especies no-nativas; una breve revisión de casos históricos La conservación de especies nativas en el suroeste (de EU), y en muchas otras partes del mundo, depende en gran medida de la prevención o control de invasiones y diseminación de especies acuáticas no-nativas. A través de los siglos los humanos han diseñado infraestructuras para la transferencia de agua entre cuencas con fines de transporte y para llevar agua a regiones donde la requieren. En consecuencia, los canales, acueductos, y tuberías se han convertido en rutas de colonización para peces, anfíbios, reptiles, invertebrados, y plantas en cuerpos de agua donde no son nativos. Desgraciadamente, no están bien documentados los movimientos de estas especies, y hasta hace poco sólo algunos cuantos zoogeógrafos se interesaban en ello. Para los ejemplos más antiguos, como los relacionados a los canales de transporte de Europa, sólo se pueden inferir los movimientos de especies con base en supuestos sobre sus distribuciones históricas. Es sólo en los últimos 50 años en que se ha incrementado levemente la disponibilidad de información específica sobre la transferencia de especies entre cuencas. Pese a que antes de realizar los proyectos se da el debate (a veces intenso) sobre el riesgo de ocasionar la transferencia de especies entre cuencas, es muy leve, si acaso existe, el seguimiento posterior. La mayoría de los datos sobre la transferencia de especies entre cuencas se basa en inferencia; después de iniciada la transferencia de agua, aparece una especie que antes no estaba en la cuenca. La confiabilidad de los datos varía mucho porque casi siempre la introducción intencional ó accidental de especies es simultánea. Asimismo, generalmente hay grandes desfasamientos de tiempo entre la conexión de agua entre cuencas y el movimiento de especies. Estos

(* indicates the person who presented the paper at the meeting) desfasamientos confunden la interpretación de los movimientos y justifican la falta de seguimiento o el que se suspenda antes del tiempo necesario. Muchos de los datos que documentan el movimiento de especies entre cuencas debido a la transferencia de agua no han sido publicados o se publicaron como información adicional a otros temas. Por otro lado, casi cualquier (resultado del) monitoreo en proyectos oficiales es interno y la información se coloca en informes que yacen en oscuros archivos de las agencias. La tabla siguiente resume una breve revisión de historias de casos de movimientos de peces debido a transferencia de agua entre cuencas; la revisión se hizo durante la justificación para el monitoreo y necesidades de protección para el Proyecto de Arizona Central. Las historias de casos muestran que se requiere mejorar el monitoreo de largo plazo del movimiento de especies acuáticas no-nativas a través de la transferencia de agua entre cuencas, así como incorporar mecanismos para prevenir o controlar esos movimientos. (Tabla sigue)

(* indicates the person who presented the paper at the meeting) Transfer of aquatic species via interbasin water transfers: Case history review Project Connected Basins Species Transferred References Chicago Diversion Great Lakes to Mississippi River zebra mussel (Dreissena polymorpha) USBR 1990 Chicago Sanitary and Ship Canal (Illinois and Michigan Canal) Lake Michigan to Illinois River (Mississippi drainage) rainbow smelt (Osmerus mordax) USBR 1990, Burr and Mayden 1980 Chicago River Canal Lake Huron to Lake Michigan gizzard shad (Dorosoma cepedianum) Miller 1957 Chicago Drainage Canal Mississippi River to Great Lakes “several species” of fishes Hubbs and Lagler 1958 Erie Canal/New York Barge Canal Great Lakes to Hudson and Mohawk Rivers zebra mussel USBR 1990 Hudson River to Great Lakes alewife (Alosa pseudoharengus), white perch (Morone americana) Scott and Crossman 1973, Scott and Christie 1963 (as cited in Schmidt 1986) Hudson River to Cayuga Lake gizzard shad Miller 1957, Scott and Crossman 1973 Trent-Severn Waterway Great Lakes to Kawartha and Muskoka Lakes zebra mussel USBR 1990 Rideau Canal Great Lakes to Rideau Lakes zebra mussel USBR 1990 Great Lakes to Ottowa River yellow bullhead (Ameiurus natalis) McAllister and Coad 1974 Champlain Canal Hudson River to Lakes Champlain and Richeleau pickerel (Esox americanus), blueback herring (Alosa aestivalis), logperch (Percina caprodes), sand shiner (Notropis stramineus) Scott and Crossman 1973, Plosila and LaBar 1981, Schmidt 1986, Schmidt 1986 Welland Canal Lake Ontario to upper Great Lakes Alewife sea lamprey (Petromyzon marinus) Miller 1957, Hubbs and Lagler 1958, Hubbs and Lagler 1958, USBR 1990 Lake Erie to Lake Ontario gizzard shad Miller 1957 Misc. hydroelectric connectives Hudson Bay streams to Lake Superior fallfish (Semotilus corporalis) Hubbs and Lagler 1958 Fox-Wisconsin Canal Mississippi River to Great Lakes shortnose gar (Lepisosteus platostomus) USBR 1990 Tenn-Tom Waterway Tombigbee River (Mobile Bay) to Tennessee River (Mississippi drainage) (TN/AL) blacktail shiner (Cyprinella venusta stigmatura) weed shiner (Notropis texanus) Atlantic needlefish (Strongylura marina) Etnier and Starnes 1993 Tennessee River to Tombigbee River yellow bass (Morone mississippiensis) yellow perch (Perca flavescens) Boschung, 1992 (as cited in Mettee et al. 1996), Mettee et al. 1996 Coachella Canal Colorado River to Coachella Valley (southern CA) striped bass (Morone saxatilis) Swift et al. 1993 All-American Canal Colorado River to Imperial Valley (southern CA) Rio Grande leopard frog (Rana berlandieri) J. Rorabaugh, USFWS, pers. comm. 1998 Los Angeles Aqueduct Owens River to Santa Clara River (southern CA) Owens sucker (Catostomus fumeiventris) Moyle 1976

(* indicates the person who presented the paper at the meeting) Transfer of aquatic species via interbasin water transfers: Case history review Project Connected Basins Species Transferred References California Aqueduct Central and northern inland California drainages to southern California coastal drainages Sacramento squawfish (Ptychocheilus grandis), striped bass, interior prickly sculpin (Cottus asper), inland silverside (Menidia beryllina), white catfish (Ameirus catus), tule perch (Hysterocarpus traski), bigscale logperch (Percina macrolepida), chameleon goby (Tridentiger trigonocephalus), Sacramento blackfish (Orthodon microlepidotus) Swift et al. 1993 Colorado River Aqueduct Colorado River to San Diego coastal drainages goldfish (Carassius auratus), common carp (Cyprinus carpio) Swift et al. 1993 Central Arizona Project Colorado River to Gila River (AZ) striped bass Arizona Game and Fish Department unpublished data Morenci Diversion Black River to Eagle Creek (AZ) smallmouth bass (Micropterus dolomieu) Marsh et al. 1990 Ely Ouse to Essex Transfer Great Ouse to River Stour (Great Britain) diatom (Stephanodiscus sp.), zander (Stizostedion lucioperca) Guiver 1976 (as cited in Meador 1992) Severn-Thames Transfer Thames River to River Severn (Llandegfedd Reservoir) (Great Britain) roach (Rutilis rutilus), dace (Leuciscus leuciscus) Mann 1988, Solomon 1975 Tajo-Segura Transfer Tajo to Segura River (Spain) gudgeon (Gobio gobio) García de Jalon 1987 numerous canals in Russia and Europe Aral, Black and Caspian drainages to Atlantic Ocean and North and Baltic drainages zebra mussel Garton et al. 1993 Orange River Project (Orange-Fish Tunnel) Orange River to Great Fish River and Sundays River (South Africa) sharptooth catfish (Clarias gariepinus), smallmouth yellowfish (Barbus aeneus), rock barbel (Austroglanis sclateri), Orange R. mudfish (Labeo capensis) Macdonald et al. 1986, Laurenson and Hocutt 1985, Petitjean and Davies 1988 Panama Canal Atlantic Ocean to Pacific Ocean Atlantic pipefish (Oostethus brachyurus lineatus) Chickering 1930 Pacific Ocean to Atlantic Ocean goby (Lophogobius cristulatus) Rubinoff and Rubinoff 1968 Caribbean Ocean to Gatun Lake snook (Centropomus sp.), tarpon (Megalops atlanticus) Rubinoff 1970 Suez Canal Red Sea to Mediterranean Sea algae - 2 species, plants – 12 species, invertebrates - 72 species, fishes - 27 species Por 1978 Mediterranean Sea to Red Sea algae - 1 species, invertebrates - 44 species, fishes - 15 species Por 1978

(* indicates the person who presented the paper at the meeting) Especies acuáticas transferidas debido al intercambio de agua entre cuencas: Revisión histórica de casos Proyecto Cuencas conectadas Especies transferidas Referencias Desviación de Chicago Grandes Lagos al Río Mississippi mejillón cebra (Dreissena polymorpha) USBR 1990 Canal Sanitario y de Barcos de Chicago (Canal de Illinois y Michigan) Lago Michigan al Río Illinois (drenaje del Mississippi) osmérido arcoiris (Osmerus mordax) USBR 1990, Burr y Mayden 1980 Canal del Río Chicago Lago Hurón al Lago Michigan sardinita molleja (Dorosoma cepedianum) Miller 1957 Canal de Drenaje de Chicago Río Mississippi a los Grandes Lagos “varias especies” de peces Hubbs y Lagler 1958 Canal Erie/Canal para Lanchones de N. Y. Grandes Lagos a los Ríos Hudson y Mohawk mejillón cebra USBR 1990 Río Hudson a los Grandes Lagos sábalo (Alosa pseudoharengus), perca blanca (Morone americana) Scott y Crossman 1973, Scott y Christie 1963 (citado en Schmidt 1986) Río Hudson al Lago Cayuga sardinita molleja Miller 1957, Scott and Crossman 1973 Canal Trent-Severn Grandes Lagos a los Lagos Kawartha y Muskoka mejillón cebra USBR 1990 Canal Rideau Grandes Lagos a los Lagos Rideau mejillón cebra USBR 1990 Grandes Lagos al Río Ottowa bagre amarillo (Ameiurus natalis) McAllister y Coad 1974 Canal Champlain Río Hudson a los Lagos Champlain y Richeleau lucio (Esox americanus), sábalo azul (Alosa aestivalis), perca (Percina caprodes), carpa arenera (Notropis stramineus) Scott y Crossman 1973, Plosila y LaBar 1981, Schmidt 1986, Schmidt 1986 Canal Welland Lago Ontario a los Grandes Lagos superiores sábalo (Alosa pseudoharengus), lamprea marina (Petromyzon marinus) Miller 1957, Hubbs y Lagler 1958, Hubbs y Lagler 1958, USBR 1990 Lago Erie al Lago Ontario sardinita molleja Miller 1957 Varias interconexiones hidroeléctricas Arroyos de la Bahía Hudson al Lago Superior ciprínido (Semotilus corporalis) Hubbs y Lagler 1958 Canal Fox-Wisconsin Río Mississippi a los Grandes Lagos catán hocico corto (Lepisosteus platostomus) USBR 1990 Canal Tenn-Tom Río Tombigbee (Bahía Mobile) al Río Tennessee (drenaje del Río Mississippi) (TN/AL) carpa cola negra (Cyprinella venusta stigmatura), carpa de Texas (Notropis texanus), pez aguja del Atlántico (Strongylura marina) Etnier y Starnes 1993 Río Tennessee al Río Tombigbee lobina amarilla (Morone mississippiensis), perca amarilla (Perca flavescens) Boschung, 1992 (citado en Mettee et al. 1996), Mettee et al. 1996

(* indicates the person who presented the paper at the meeting) Especies acuáticas transferidas debido al intercambio de agua entre cuencas: Revisión histórica de casos. Continuación. Proyecto Cuencas conectadas Especies transferidas Referencias Canal Coachella Río Colorado al Valle Coachella (sur de California) lobina rayada (Morone saxatilis) Swift et al. 1993 Canal All-American R. Colorado al V. Imperial (sur de CA) rana leopardo del Río Bravo (Rana berlandieri) J. Rorabaugh, USFWS, com. pers. 1998 Acueducto Los Ángeles R. Owens al R. Santa Clara (sur de CA) matalote del Owens (Catostomus fumeiventris) Moyle 1976 Acueducto California Drenajes tierra adentro del centro y norte de California a drenajes costeros del sur de California carpa gigante del Sacramento (Ptychocheilus grandis), lobina rayada, cótido espinoso del interior (Cottus asper), charal plateadito (Menidia beryllina), bagre blanco (Ameirus catus), perca del tule (Hysterocarpus traski), perca escamuda (Percina macrolepida), gobio camaleón (Tridentiger trigonocephalus), carpa negra del Sacramento (Orthodon microlepidotus) Swift et al. 1993 Acueducto del Río Colorado Río Colorado a drenajes costeros de San Diego pez dorado (Carassius auratus), carpa común (Cyprinus carpio) Swift et al. 1993 Proyecto de Arizona Central Río Colorado al Río Gila (Arizona) lobina rayada Datos no publicados del Departamento de Caza y Pesca de Arizona Desviación Morenci Río Black al Arroyo Eagle (Arizona) lobina boca chica (Micropterus dolomieu) Marsh et al. 1990 Trasnferencia de Ely Ouse a Essex Gran Ouse al Río Stour (Gran Bretaña) diatomea (Stephanodiscus sp.), zander (Stizostedion lucioperca) Guiver 1976 (citado en Meador 1992) Transferencia Severn- Thames Río Thames al Río Severn (Reservorio Llandegfedd) (Gran Bretaña) carpa (Rutilis rutilus), carpita (Leuciscus leuciscus) Mann 1988, Solomon 1975 Transfer. Tajo-Segura Tajo al Río Segura (España) carpa (Gobio gobio) García de Jalon 1987 Numerosos canales en Rusia y Europa Drenajes de los Mares Aral, Negro y Caspio al Océano Atlántico y drenajes de los Mares Norte y Báltico mejillón cebra Garton et al. 1993 Proyecto del Río Orange (Túnel Orange-Fish) Río Orange a los Ríos Great Fish y Sundays (Sudáfrica) bagre diente agudo (Clarias gariepinus), carpa amarilla de sudáfrica (Barbus aeneus), bagre de roca (Austroglanis sclateri), carpa lodera del Orange (Labeo capensis) Macdonald et al. 1986, Laurenson y Hocutt 1985, Petitjean y Davies 1988 Canal de Panamá Océano Atlántico al Océano Pacífico pez pipa (Oostethus brachyurus lineatus) Chickering 1930 Océano Pacífico al Océano Atlántico gobio (Lophogobius cristulatus) Rubinoff y Rubinoff 1968 Mar Caribe al Lago Gatun robalo (Centropomus sp.), tarpón (Megalops atlanticus) Rubinoff 1970 Canal de Suez Mar Rojo al Mar Mediterráneo algas - 2 especies, plantas - 12 especies, invertebrados - 72 especies, peces - 27 especies Por 1978 Mar Mediterráneo al Mar Rojo alga - 1 sp., invertebrados - 44 spp., peces 15 spp. Por 1978

(* indicates the person who presented the paper at the meeting) Boschung, H. T., R. L. Mayden, and J. R. Romelleri. 1992. Etheostoma chermocki , a new species of darter (Teleostei: Percidae) from the Black Warrior River drainage of Alabama. Bulletin of the Alabama Museum of Natural History 13:11-20. Burr, B. M., and R. L. Mayden. 1980. Dispersal of rainbow smelt, Osmerus mordax, into the upper Mississippi River (Pisces: Osmeridae). American Midland Nat. 104(1):198-201. Chickering, A. 1930. An Atlantic pipefish caught in transit through the Panama Canal. Copeia 173:85-86. Etnier, D. A., and W. C. Starnes. 1993. The fishes of Tennessee. University of Tennessee Press, Knoxville. 681 pp. Garcia de Jalon, D. 1987. River regulation in Spain. Regulated Rivers: Research and Management 1(4):343- 348. Garton, D. W., D. J. Berg, A. M. Stoeckmann, and W. R. Haag. 1993. Biology of recent invertebrate invading species in the Great Lakes: The spiny water flea, Bythotrephes cederstroemi , and the zebra mussel, Dreissena polymorpha. Pages 63-84 in B. N. McKnight, ed., Biological Pollution. The Control and Impact of Invasive Exotic Species. Indiana Academy of Science, Indianapolis. Guiver, K. 1976. Implications of large-scale water transfers in the UK, the Ely Ouse to Essex transfer scheme. Chem. Ind. (Lond.) 4:132-135. Hubbs, C.L., and K. F. Lagler. 1958. Fishes of the Great Lakes region. University of Michigan Press, Ann Arbor. 213 pp. Laurenson, L. B. J., and C. H. Hocutt. 1985. Colonization theory and invasive biota: The Great Fish River, a case history. Environmental Monitoring and Assessment 6(1985):71-90. MacDonald, I. A. W., F. J. Kruger, and A. A. Ferrar. 1986. The ecology and management of biological invasions in southern Africa. Proc. of the National Synthesis Symposium on the Ecology of Biological Invasions. Oxford University Press, Cape Town, South Africa. Mann, R. H. K. 1988. Fish and fisheries of regulated rivers in the United Kingdom. Regulated Rivers: Research and Management 2:411-424. Marsh, P.C., J.E. Brooks, D. A. Hendrickson, and W. L. Minckley. 1990. Fishes of Eagle Creek, Arizona, with records for threatened spikedace and loach minnow (Cyprinidae). J. Ariz.-Nev. Acad. Sci. 23(2):107-116. McAllister, D. E., and B. W. Coad. 1974. Fishes of Canada’s National Capitol region. Dept. Environ., Fisheries and Marine Service, Misc. Special Publication 24:1-200. Meador, M. R. 1992. Inter-basin water transfer: Ecological concerns. Fisheries 17(2):17-22. Mettee, M. F., P. E. O’Neil, and J. M. Pierson. 1996. Fishes of Alabama and the Mobile Basin. Oxmoor House, Birmingham, Alabama. 820 pp. Miller, R. R. 1957. Origin and dispersal of the alewife, Alosa pseudoharengus, and the gizzard shad, Dorosoma cepedianum, in the Great Lakes. Transactions American Fisheries Society 86(1956):97-111. Moyle, P. B. 1976. Inland fishes of California. Univ. California Press, Berkeley, California. 405 pp. Petitjean, M. O. G., and B. R. Davies. 1988. Ecological impacts of inter-basin water transfers: Some case studies, research requirements and assessment procedures in Southern Africa. South African J. Science 84:819-828. Plosila, D. S., and G. W. LaBar. 1981. Occurrence of juvenile blueback herring in Lake Champlain. New York Fish and Game Journal 28(1):118. Por, F. D. 1978. Lessepsian migration: The influx of Red Sea biota into the Mediterranean by way of the Suez Canal. Springer-Verlag, New York. Rubinoff, I. 1970. The sea-level canal controversy. Biological Conservation 3(1):33-36. Rubinoff, R. W., and I. Rubinoff. 1970. Interoceanic colonization of a marine goby through the Panama Canal. Nature 217:476-478. Schmidt, R. E. 1986. Zoogeography of the northern Appalachians. Chapter 5 in C. H. Hocutt and E. O. Wiley,