Downstream transport rates of passively drifting particles and larval Colorado pikeminnow, Ptychocheilus lucius, in the San Juan River

Authors: Dudley, RK, Platania, SP

Year: 2001 (xxxiii)

Abstract

Colorado pikeminnow, Ptychocheilus lucius , is a federally endangered species that has declined throughout its historical range, including the San Juan River basin. A factor hypothesized as having contributed to decline of Colorado pikeminnow is downstream transport of its drifting larvae. A 1998 study by the authors provided a quantitative test of that hypothesis. There was rapid and ef fective downstream displacement of passively drifting particles (=beads) used as surrogates for Colorado pikeminnow larvae. In 1999, hatchery-spawned larvae were released concurrently with beads, and ra te of travel and dispersion were tracked at several downstream sites. Rate of travel of beads and larvae was very similar, ranging from 3.1 km/h to 4.2 km/h for different river reaches. The rapid downstream displacement of passively drifting particles and larvae between sites resulted in a travel time of about 2.5 days from near Shiprock, New Mexico, to below Clay Hills, Utah (251 river km). Changes in river morphology and flow patterns in the San Juan River, especially since operation of Navajo Dam in 1962, have led to narrowing of the river channel and flood plain, deepening of the main channel, reduction in abundance of secondary channels, increased stabilization of channel banks, and loss of lower flow velocity habitats. These changes, along with the fragmentation of the San Juan River by Navajo Dam, water diversion structures, and Lake Powell, provide insight (when combined with results of this study) to causative mechanisms resulting in severe reduction of early life stages of Colorado pikeminnow in the San Juan River. Recovery of this species there and in other areas of its range will be dependent, in part, on ameliorating conditions which have led to decline of its reproductive effort.

Resumen

Tasas de transporte río-abajo de partículas in ertes a la deriva y de larvas de carpa gigante del Colorado, Ptychocheilus lucius, en el Río San Juan La carpa gigante del Colorado, Ptychochelius lucius, es una especie incluída en la lista federal como en peligro y cuya abundancia ha venido a menos en toda su área de distribución histórica, incluso la cuenca del Río San Juan. Una hipótesis para explicar parte de este fenómeno es el efecto negativo del transporte río abajo de larvas a la deriva. En un estudio de 1998, los autores realizaron una prueba cuantitativa de ello . Encontraron desplazamiento rápido y efectivo río-abajo de partículas inertes (= cuentas) imitando las larvas de carpa gigante del Colorado. En 1999 se liberaron juntas larvas de laboratorio y cuentas, y se estim aron sus tasas de deriva y dispersión en varios sitios ríoabajo. Las tasas de deriva de larvas y cuentas fueron muy similares, en el rango de 3.1 a 4.2 km/h para diferentes tramos del río. El rápido desplazamiento río-abajo de partículas inertes y larvas entre sitios registró un tiempo de viaje de casi 2.5 días partiendo de cerca de Shiprock, Nuevo México, hasta abajo de Clay Hills, Utah (251 km de río). Los cambios en la morfología y patrones de flujo del Río San Juan, en particular desde el inicio de operaciones de la Presa Navajo en 1962, han provocado el agostamiento del canal del río y llanura de inundación, ahondamiento del canal principal, disminución de la abundancia de canales secundarios, incremento en la estabilización de bancos de canal, y pérdida de hábitat de baja velocidad de flujo. Estos cambios, junto con la fragmentación del Río San Juan por la Presa Navajo, infraestructura para el desvío de agua, y el Lago Powell, ofrecen un panorama (en combinación con los resultados de este estudio) de los mecanismos causales de la reducción severa de los estadios tempranos de la carpa gigante del Colorado en el Río San Juan. La recuperación de esta especie en esa y otras áreas de su distribución dependerá, parcialmente, de las acciones para remediar las condiciones que han conllevado al descenso de su esfuerzo de reproducción. Echelle, AA1; Echelle, AF1; Contreras Balderas, S2; Lozano Vilano, ML3 (1-Oklahoma State University, Zoology Department; 2-Bioconservación , A. C.; 3-Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de C iencias Biológicas) Pupfishes of the northern Chihuahuan Desert: perspectives on their conservation ABSTRACT We review the history of decline and associated conservation concerns for the 12 species of pupfishes (genus Cyprinodon) generally recognized in the northern Chihuahuan Desert. Eight of the 12 are restricted to relatively small

spring systems, whereas the remaining four occur in sp rings and riverine situations. The present abundance and distribution of pupfishes in the region is only a remnant of what must have been present prior to anthropogenic watershed deterioration and depletion of groundwater. Today, most spring-dwelling pupfishes are rapidly succumbing to losses of springflows as a result of electrically powered mining of groundwater, and the riverine species are adversely affected by a diversity of anthropogenic factors. The diversity of both groups of pupfishes has declined as a result of introgressive hybridization with a non- native pupfish, the wide-ranging coastal species C. variegatus. The rapidity with which native stocks can be lost as a result of such hybridization is dramatically illustrated by events following the introduction of C. variegatus into the Pecos River basin in the 1960s. A similar threat is posed by transport of any non-native pupfish into waters occupied by an endemic pupfish. The preservation of pupfishes and the ecosystems they occupy in the northern Chihuahuan Desert will become increasingly difficult as human pressures intensify. RESUMEN Peces cachorrito del norte del Desierto de Chihuahua: perspectivas sobre su conservación Realizamos una revisión del descenso y las manifestaciones de preocupación por la conservación para las 12 especies de cachorritos (género Cyprinodon) generalmente reconocidos para el norte del Desierto de Chihuahua. Ocho de las 12 se restringen a sistemas de manantial relativamente pequeños, y las cuatro restantes se les halla en manantiales y en condiciones de río. La abundancia y distri bución actual de cachorritos es tan sólo el remanente de lo que debió ser previo al deterioro antropogénico de la cuenca y el abatimiento del agua sub-superficial. Hoy en día, la mayoría de los cachorritos de manantiales están desapareci endo por la pérdida de mana ntiales resultado del bombeo con electricidad de agua sub-superficial, y las especies de río están siendo afectadas por una variedad de factores antropogénicos. La diversidad de ambos grupos de peces cachorritos ha disminuido por la hibridación introgresiva con C. variegatus, especie costera de cachorrito no nativo de amplia distribución. La rapidez con que pueden perderse los stocks nativos debido a hibridación se puede ilustrar de forma dramática con los sucesos después de la introducción de C. variegatus a la cuenca del Río Pecos en la década de los 1960s. El transporte de cuales quier cachorrito no nativo hacia un ambiente ocupado por una especie endémica representa un riesgo similar. A medida que aumenta la presión humana será cada vez más difícil la conservación de cac horritos y del ecosistema en que habitan en el norte del Desierto de Chihuahua. Edwards, RJ1; Garrett, GP2; Marsh-Matthews, E3 (1-University of Texas-Pan American, Depart ment of Biology; 2-Texas Parks and Wildlife Department, HOH Research Station; 3-Univ ersity of Oklahoma, Department of Zoology) Fish communities inhabiting the Río Conc hos basin and middle Río Bravo/Rio Grande, Mexico and U.S.A., with emphasis on conservation and status ABSTRACT The Chihuahuan Desert region contains a number of unique aquatic environments, but with few exceptions, these have been little studied. Because many of the fishes in the region are thought to be threatened with extinction or have gone extinct, we sampled the Río Conchos basin and adjoining aquatic habitats of the Río Bravo/Rio Grande in 1993 and 1994 to assess the regional status of the fishes. Most sites showed some degree of human-induced impacts. A number of potentially threatened fishes were either abundant at only a few sites or rare or absent throughout the localities sampled. Comparisons of our data to collections made during the 1950s indicate that, while the basic fish fauna in the region is largely intact, there appears to be reductions in “large-river” forms and increases in introduced fishes and “quiet-water” forms. These changes appear related to decreased and regulated flow regimes, and our data indicate that these changes can occur rapidly. RESUMEN Comunidades de peces de la cuenca del Rí o Conchos y la parte media del Río Bravo/Rio Grande, México y E.U.A., con énfasis en su conservación y estatus En el Desierto de Chihuahua hay varios ambientes acuáticos singulares los cuales, salvo raras excepciones, han sido poco estudiados. Debido a que varias especies de peces de la región están en peligro de extinción o extintas, para evaluar su estado actual en 1993 y 1994 colectamos peces en la cuenca del Río Conchos y en los hábitats acuáticos adyacentes al Río Bravo/Rio Grande. En la mayoría de los sitios se encontró evidencia de impacto antropogénico.

Ciertas especies de peces potencialmente amenazadas fueron abundantes en algunos sitios, aunque raras o ausentes en general. La comparación de nuestros datos con colecciones realizadas en los 1950s indican que, pese a que la fauna de peces básica en la región está en genera l intacta, se notan descensos de las formas “grandes de río” e incrementos en las especies introducidas, en las formas de “aguas quietas ”. Existe una relación aparen te entre estos cambios y la regulación y disminución de los flujos de agua; nuestros datos indican que estos cambios pueden ocurrir rápidamente.