Effect of mechanical removal of nonnative red shiner, Cyprinella lutrensis , on re- establishment of endangered woundfin, Plagopterus argentissimus , in the Virgin River, Nevada and Arizona

Authors: Golden, ME1, Holden, PB1, Heinrich, J2

Year: 2001 (xxxiii)

Abstract

Red shiner, Cyprinella lutrensis, invaded the Virgin River in Arizona and Utah in the mid-1980s at the same time that the endangered woundfin, Plagopterus argentissimus, declined dramatically. This prompted the recovery strategy for woundfin to shift from that of habitat improvement to one of red shiner removal using toxicants followed by stocking of hatchery-reared woundfin. Pois oning of sections of the Virgin River in Utah was initiated in 1988, and, although numerous attempts to poison red shiner have occurred since then, they remain common in the Utah portion of the river. Lack of success with the primary recovery actions have lead some researchers to conclude that we may need to learn to live with red shiner in the Virgin River, since we may not be able to eradicate it. Attempts to stock yearling woundfin into the Nevada portion of the river had occurred annually since 1994 without red shiner removal, but stocked fish did not survive more than a few months. Our study focused on evaluating the success of mechanically removing red shiner using seines from a 4.5-mile study section of the Virgin River on the Arizona-Nevada border. In addition, we evaluated success of stocking hatchery-reared woundfin into the study section. Other objectives included evaluating the stocking of different ages of woundfin, and determining timing and likely mode of negative interaction between red shiner and woundfin. General protocol was to remove as many red shiner as possible over a three-day period, followed by stocking of woundfin. Initial stocking in May 1999 was of yearling woundfin (approximately 1,700 fish), but two additional stockings in October 1999 (approximately 9,500

fish) and October 2000 (approximately 4,500) were of young-of-the-year (YOY) woundfin. Stocked fish were reared at Dexter National Fish Hatchery, New Mexico. Monitoring of stocked fish occurred at least monthly by seining the entire study section. Red shiner were continually removed during monitoring. After the May 1999 removal, catch rates for red shiner re mained about 10 fish/seine-haul for most of the summer of 1999, but stocked woundfin nearly disappeared by August. Red shiner abundance rose in late summer as YOY came into the catch. Another three-day removal in October 1999 reduced red shiner catch rate from about 30 to 15/seine-haul. Following the removal, 9,500 YOY woundfin were stocked. Catch rates of red shiner during the fall, winter, and spring of 1999-2000 remained low, typically less than 10/seine-haul. Woundfin catch rates consistently remained about 1/seine-haul. Another red shiner removal occurred in early June 2000, with the objective of removing them prior to woundfin spawning. But during that samp ling, YOY woundfin were captured. A population estimate showed that about 600 of the stocked woundfin had survived in the study section, and more importantly, they had reproduced in late April or early May, 2000. Monitoring during the summer of 2000 showed red shiner numbers had increased dramatically, to about 90/seinehaul. Woundfin numbers, from the October 1999 stocked fish and their progeny, declined during that period. Red shiner removal and subsequent stocking of YOY woundfin occurred again in October 2000, but red shiner abundance was only reduced from about 90 to about 80/seine-haul. Red shiner numbers did decline to about 20/seine-haul in December 2000, and remained low duri ng the winter of 2000-2 001. Woundfin catch rates from the October 2000 stocking remained about 0.5 to 1.0/seine-haul during the same winter. However, woundfin numbers declined dramatically in late May, and red shiner numbers skyrocketed again over the summer of 2001. A comparison of flows in the study section during the summers of 1999, 2000, and 2001 indicated that all three were low-flow years, but 1999 had more spike-flow events due to rain storms, whereas 2000 and 2001 had lower flows with few spike events. We suspect that low, consistent flows during summer 2000 allowed the low number of red shiners to reproduce and achieve very high recruitment, whereas the more variable flows of 1999 did not allow for such. Spring runoff was low and early again in 2001, leaving the river low and clear by late May. Our study is ongoing, but results to date show that during some years red shiner numbers can be reduced and maintained at low levels through mechanical removal. However, low but consistent summer flows allow red shiner recruitment to rapidly rebuild the population. The decline in red shiner catch rate during the winter of 2000-2001 suggests that cold winter temperatures naturally reduce red shiner numbers in the Virgin River. The study also shows that hatchery-reared YOY woundfin survive better than yearling woundfin, even in the presence of high numbers of red shiner, and that stocked woundfin will reproduce in the Virgin River. The interaction between red shiner and woundfin is less clear. Woundfin numbers declined during summer 2000 when red shiner numbers increased, but woundfin are known to have poor recruitment during low -flow years. Additionally, woundfin showed fairly good survival during winter/spring 2000-2001 in the presence of large numbers of red shiners. Therefore, the decline may have been caused by flow conditions, or a combination of flow and interactions with red shiner. Results to date suggest that woundfin can survive with red shiner, and repr oduce, but that flow conditions may be the most important factor to long-term survival. [Funding for this project was provided by Southern Nevada Water Authority, Las Vegas, and U.S. Bureau of Reclamation, Boulder City, Nevada.]

Resumen

Efecto de la remoción mecánica de la carpita roja no nativa, Cyprinella lutrensis , en el restablecimiento de la carpita afilada (en peligro), Plagopterus argentissimus , en el Río Virgin, Nevada y Arizona A mediados de los 1980s, la carpita roja, Cyprinella lutrensis, invadió el Río Virgin en Arizona y Utah al mismo tiempo que la carpita afilada (en peligro), Plagopterus argentissimus , descendía dramáticamente. Esto generó la estrategia para recuperar la carpita afilada, cambiando de un programa de mejoramiento de hábitat a uno de remoción de carpita roja usando tóxicos, para luego introducir carpita afilada producida en granja. En 1988 se inició con el uso de veneno en partes del Río Virgin en Utah, y aunque desde entonces se han hecho varios intentos para envenenar a la carpita roja, esta sigue siendo común en esa área. Debido al fracaso de los principales intentos de recuperación algunos investigadores concluyen que podríamos tener que aprender a vivir con esa especie en el Río Virgin ya que tal vez no sea posible erradicarla. Desde 1994, cada año se ha intentado introducir juveniles de un año de carpita afilada en la sección del río en Nevada sin remover la carpita roja, pero los peces sembrados no sobrevivieron más de unos meses. Nuestro estudio se centra en evaluar el éxito de la remoción mecánica de carpita roja usando redes de arrastre (tipo chinchorro playero),

en una sección de 4.5 millas del Río Virgin en la frontera de Nevada-Arizona. Por otro lado, evaluamos el éxito de la siembra de carpitas afiladas de granja en la sección estudi ada. Otros objetivos eran evaluar la siembra de carpitas afiladas de diferente edad y determinar el tiempo y la forma probable de interacción negativa entre esta especie y la carpita roja. El protocolo general era remover la mayor cantidad posible de esta última en tres días, para luego sembrar carpita afilada. En mayo de 1999, se inició la siembra de carpitas afiladas de un año (aprox. 1,700 peces), además de otras dos siembras de juveniles nacidos el año correspondiente a la siembra (YOY), en octubre de 1999 (aprox. 9,500) y en octubre de 2000 (aprox. 4,500). Los peces sembrados fueron cultivados en la Granja Piscícola Nacional Dexter, Nuevo México. Se hizo el monitoreo de los peces con redes por lo menos cada mes en toda el área de estudio. Se removieron todas las carpitas rojas encontradas durante el monitoreo. En la mayor parte del verano de 1999, después de la remoción de mayo de 1999, las tasas de captura de carpita roja fueron de casi 10 peces/arrastre, pero para agosto la s carpitas afiladas sembradas casi habían desaparecido. La abundancia de carpita roja aumentó en el verano cuando se comenzó a capturar a los YOY. Otra remoción de tres días en octubre de 1999 redujo la tasa de captura de carpita roja de casi 30 a 15/arrastre. Después de la remoción, se sembraron 9,500 YOY de carpita afilada. Las tasas de captura de carpita roja en verano, invierno y primavera de 1999-2000 siguieron bajas, normalmente menos de 10/arrastre. Las tasas de captura de carpita afilada fueron constantemente de casi 1/arrastre. A principios de junio de 2 000 se hizo otra remoción de carpita roja para eliminarlas antes del desove de la carpita afilada. Pero en ese muestreo se capturaron YOY de carpita afilada. Una estimación indicó que cerca de 600 de las carpitas afiladas sembradas habían sobrevivido en el área de estudio y, más importante aún, que se habían reproducido al final de abril o principios de mayo de 2000. El monitoreo de verano de 2000 indicó que la abundan cia de carpita roja aumentó en forma dramática hasta 90/arrastre. La abundancia de carpita afilada, derivada de los peces sembrados en octubre de 1999 y su progenie, disminuyó en ese periodo. En octubre de 2000 se volvieron a remover carpitas rojas y a sembrar YOY de carpita afilada, pero la abundancia de carpitas rojas sólo disminuyó de casi 90 a casi 80/arrastre. En diciembre de 2000 sí disminuyó la abundancia de carpitas rojas hasta casi 20/arrastre, y siguió siendo baja en el invierno de 2000-2001. En ese mismo invierno, las tasas de captura de las carpitas afiladas sembradas en octubre de 2000 siguieron siendo de cerca de 0.5 a 1.0/arrastre. Sin embargo, la abundancia de carpita afilada decreció en fo rma radical hacia finales de mayo, mientras que la de carpita roja se disparó de nuevo durante el verano de 2001. Una comparación de los flujos en el área de estudio para los veranos de 1999, 2000 y 2001 indicó que los tres años fueron de bajo flujo, aunque en 1999 ocurrieron más eventos de flujo pico debido a tormentas, mientras que en 2000 y 2001 se dieron flujos menores con pocos eventos pico. Creemos que los flujos consistentemente bajos en verano de 2000, favorecieron que una baja cantidad de carpitas rojas se reprodujeran generando un alto reclutamiento, a diferencia de 1999 en que los flujos fueron más variables. De nuevo, en el 2001 el es curriemiento de primavera fue menor y de manera temprana, dejando el río claro y con un bajo nivel hacia finales de mayo. Nuestro estudio continúa, pero los resultados actuales mu estran que en algunos años mediante remoción mecánica se puede disminuir y mantener baja la abundancia de ca rpita roja. Sin embargo, el flujo de verano, bajo pero consistente, favorece el reclutamiento y rápidamente se recupera la población. La disminución de la tasa de captura de carpita roja en invierno 2000-2001 sugiere que las temperaturas frías reducen de manera natural la abundancia de esa especie en el Río Virgin. El estudio también muestra que las carpitas afiladas YOY cultivadas sobreviven mejor que los juveniles de 1 año de edad, aún en presencia de abundante carpita roja, y que las carpitas afiladas sembradas se reproducen en el Río Virgin. Es menos clara la interacción entre la carpita roja y la carpita afilada. En verano de 2000 disminuyó la abundancia de carpitas afiladas y aumentó la de carpita roja, pero se sabe que en años de bajo flujo el reclutamiento de carpita afilada es bajo. Más aún, la supervivencia de carpitas afiladas fue bastante buena en el invierno/primavera de 2000-2001 pese a la abundante presencia de carpita roja. Por consiguiente, el descenso pudo deberse al bajo flujo, o a una combinaci ón de bajo flujo e interacción con la carpita roja. Hasta ahora los resultados indican que la carpita afilada puede sobrevivir y reproducirse en presencia de carpita roja, pero que el flujo pudiera ser el factor más importante para su supervivencia a largo plazo. [Este proyecto fue auspiciado por la Autoridad del Agua del Sur de Nevada, Las Vegas, y la Oficina de Reclamación de EUA, Boulder City, Nevada.]