Temporal and spatial variation in pupf ish larval abundance and associated microhabitat variables in Devils Hole, Nevada

Authors: Lyons, Lindsey T., Karam, Abraham P., Parker, Michael S.

Year: 2004 (xxxvi)

Abstract

Frequent censuses of Devils Hole pupfish, Cyprinodon diabolis, have long been used to monitor its status and have revealed a troubling and largely unexplained population decline since 1997. These censuses, though, do not typically include information on distribution and abundance of early life stages. Determining which factors most strongly affect larval abundance and distribution on the upper spawning shelf will likely contribute to a better understanding of conditions responsible for changes in population size as revealed by adult counts. Since August 2003, we have monitored larval distribution and abundance across the upper shelf in relation to differences in key physical (temperature variation, substrate composition), chemical (dissolved oxygen, hydrogen sulfide), and biological (algal abundance and phenology) variables. Larvae are captured monthly or bi-monthly using inverted funnel traps at nine sites across the shelf to assess seasonal changes in abundance. Visual surveys, conducted during the spring and summer, assess daily activity patterns. Larvae were observed throughout the year, with peak abundances in March and April. Abundance declined sharply during May and remained low throughout the summer wh en algal abundance, water temperature/temperature fluctuations, and dissolved oxygen fluctuations were gr eatest. Diel surveys reveal ed that larvae are inactive during the day (particularly when direct sunlight illumi nates the shelf), increase their activity after dusk, and remain active throughout the night. Large juveniles and adults follow the opposite pattern. Access to substrate interstices, which serve as predator and thermal refuges, is a key factor in determining larval abundance and spatial distribution across the shelf. Availability of interstitial space is strongly influenced by disturbance, as shown by a dramatic decrease in substrate embeddedn ess and percent fines following a seismic event that caused re-sorting of shelf sediments. Photo-documentation of seasonal algal phenology shows that algal abundance and taxonomic composition may also be strongly influenced by disturbance and, in turn, affect access to substrate interstices and thus larval distribution and activity. Due to large interannual differences in disturbance and algal abundance and composition, long-term monitoring of larval abundance, in conjunction with adult counts, will likely allow us to make better predictions about future population trends.

Resumen

Variación temporal y espacial de la abundancia de larvas del pez cachorrito y variables de los microambientes asociados en Devils Hole, Nevada Los frecuentes censos que hace mucho se usan para mon itorear el estatus del cachorrito de Devils Hole Cyprinodon diabolis, han revelado una disminución preocupante e inexplicable de la población desde 1997. Sin embargo a menudo, estos censos no incluyen información acerca de la distribuci ón y abundancia de las etapas tempranas del ciclo de vida. La determinación de los factores que afecten de manera más importante a la abundancia y distribución larvaria sobre la plataforma superior de desove, probablemente contribuirá a un mejor entendimiento de las condiciones responsables de los cambios en el tamaño de la población que se refleja en los conteos de adultos. A partir de agosto de 2003, se ha monitoreado la distribución y abundancia larvaria sobre dicha plataforma de desove con relación a variables clave que pueden ser físicas, como variación de temperatura y composición del sustrato; químicas, como oxígeno y sulfito de hidrógeno disueltos; y biológicas como abundancia de algas y fenología de ella s. Se capturan las larvas, con periodicidad mensual o bimensual, usando trampas de embudo invertido en nueve sitios a lo largo de la plataforma, a fin de evaluar los cambios estacionales en la abundancia. Con las prospecciones a simple vista, efectuadas durante la primavera y verano, se evalúan los patrones de actividad diurnos. Se observaron larvas durante todo el año, con picos de abundancia en marzo y abril. La abundancia disminuyó marcadamente durante mayo y permaneció baja a lo largo del verano, cuando se registró la mayor abundancia de algas y la mayor fluctuación en los valores de temperatura y oxígeno disuelto. Las observaciones diurnas mostraron que las larvas son inactivas en el día (particularmente cuando la luz solar ilumina a la plataforma), incrementan su actividad después del atardecer, y permanecen activos en la noche. Los juveniles grandes y los adultos siguen un patrón opuesto. El acceso que las larvas tienen a los espacios intersticiales del sustra to, les sirve de refugio térmico y contra depredadores, por lo que es un factor clave en la determinación de la abundancia y distribución espacial de las larvas a lo largo de la plataforma. La disponibilidad del espacio intersticial está muy influenciada por disturbios, lo que se manifiesta en una drástica disminución de la incrustación del sustrato y porcentaje de sedimento fino, consecuencia de un evento sísmico que causó el reacomodo de los sedimentos de la plataforma. Los

documentos fotográficos de la fenología algal muestran que la composición taxonómica y abundancia de algas podrían también estar fuertemente influenciadas por distur bios, y esto a su vez afecta el acceso de las larvas a los espacios intersticiales del sustrato y por ende, la distribución y actividad de las larvas. Ya que existen grandes diferencias interanuales en los disturbios y en la abundancia y composición de algas, es probable que el monitoreo a largo plazo de la abundancia de larvas, en conjunto con los conteos de adultos, permitirá hacer mejores predicciones acerca de las tendencias poblacionales futuras.