Estimates of Colorado pikeminnow abunda nce in the upper Colorado River: update for 2005

Authors: Osmundson, Douglas B.

Year: 2005 (xxxvii)

Abstract

During 1992-1994, the first systematic mark-recapture study of endangered Colorado pikeminnow, Ptychocheilus lucius, was conducted in the upper Colorado River mainstem. Two similar three-year studies have since been completed, providing estimates of abundance for years 1998-2000 and 2003-2005. Results of these three studies have been used to monitor population status and trend during a 14-year period. However, individual point-estimates have increased or decreased from year-to- year, perhaps as a result of annual variation in environmental conditions possibly affecting capture probabilities. For instance, the 1992-estimate of 324 individuals (> 500 mm total length) was followed by the 1993-estimate of 255 and the 1994-estimate of 507. Similarly, the 1998-estimate of 507 individuals was followed by the 1999-estimate of 398 and the 2000-estimate of 544. Estimates from the most recent three-y ear effort again exhibited high betw een-year variation: the 2003-effort resulted in a point-estimate of 718 individuals; the 2004-effort, 370; and the 2005-effort, 703. Some of the estimates are clearly better than others, based on the associated confidence intervals, and in some cases, increases or decreases might have real biological significance. De spite this possibility, it is now clear that annual estimates for the mainstem Colorado River population may not be precise enough to reliably monitor population trend on a year-by-year or short-term basis. An alternative method to assess trend is to average annual estimates of each three-year effo rt in an attempt to reduce the variation apparently inherent in each annual estimate. Such averaging might allow a more accurate assess ment of the long-term trend, as well as discouraging investigators and managers from “reading too much” into apparent short-term fluctuations in estimates. Using this method, the trend in abundance for this population appears to have been upward during the last 14 years: The first three-year effort produced an averaged estimate of 362 (95% CI = 309-697) individuals (>500 mm TL); and the averaged estimate for the second three-year effort was 483 (no 95% CI available). Preliminary results from the most recent th ree-year effort, ending in 2005, indicate an averaged estimate of 597 individuals

(95% CI not yet available). Although confidence intervals likely overlap, this trend in averaged estimates is encouraging because it suggests that this population, although still small, is recovering rather than declining.

Resumen

Estimaciones sobre la abundancia de la carpa gigante del Colorado en la parte alta del Río Colorado: actualización para 2005 El primer estudio sistemático sobre marcado-recaptura para la especie en peligro de carpa gigante del Colorado, Ptychocheilus lucius, en el cauce principal de la parte alta del Río Colorado se llevó a cabo en el periodo 1992-1994. Se realizaron dos estudios similares con duración de tres años, proporcionando estimaciones de abundancia para los años 1998-2000 y 2003-2005. Los resultados de esos tres estudios se han usado para darle seguimiento al estatus de la población y sus tendencias durante 14 años. Sin embargo, las estimaciones puntuales a nivel individual han sufrido incrementos o disminuciones de año a año, tal vez a causa de la variación anual en las condiciones ambientales afectando posiblemente las probabilidades de captura. Por ejemplo, a la estimación de 324 individuos (mayores a los 500 mm de longitud total) en 1992, le siguió una de 255 organismos en 1993 y de 507 en 1994. Así también, de manera similar al estimado de 507 individuos en 1998, le siguió uno de 398 en 1999 y de 544 en 2000. Las estimaciones de los esfuerzos realizados en los tres recientes años mostraron de nuevo una alta variabilidad anual: para 2003 la estimación fue de 718 individuos; en 2004, 370; y en 2005, 703. Algunas de las estimaciones son clar amente mejores que otras, con base en intervalos de confianza asociados, y en algunos casos los incrementos o decrementos pudi eran reflejar una importancia biológica significativa. A pesar de esa posibilidad, es claro que las estimaciones anuales para la población del cauce principal del Río Colorado pueden no ser lo suficientemente precisas para un seguimiento real de su tendencia en un esquema anual o en estudios a corto plazo. Un método alternativo para evaluar la tendencia es promediar las estimaciones anuales de cada período de tres años, en un intento por reducir la variación que en apariencia es inherente a cada estimación anual. Dicho promedio podría permitir una evaluación más precisa de una tendencia a largo plazo, así como desanimar a los investigadores y administradores de recursos de “leer demasiado” sobre las aparentes fluctuaciones de los estimados a corto plazo. Usando este método, la tendencia en la abundancia de esta población parece ir en incremento durante los últimos 14 años: El esfuerzo de los tres primeros años arrojó un estimado promedio de 362 (IC al 95% = 309-697) organismos (mayores a 500 mm de longitud total); y el segundo esfuerzo trianual dio un valor promedio de 483 (no se tiene el IC al 95%). Los resultados preliminares del último período de tres años que, terminó en 2005, indicaron un estimado promedio de 597 individuos (no tenemos aún el CI al 95%). Aunque los intervalos de confianza probablemente se sobreponen, la tendencia obtenida con las estimaciones promedio es alentadora, pues sugiere que esta población, aunque todavía pequeña, en lugar de estar disminuyendo se está recuperando. Parker, Michael S. *1; Lyons, Lindsey T 1.; Wullschleger, John 2; Manning, Linda3; Webber, Grant 4; Goodchild, Shawn 4; Hobbs, Brian 5; Scoppettone, G. Gary6 (1-Southern Oregon University, Department of Biology; 2-Nationa l Park Service, Water Resources Division; 3-National Park Servic e, Death Valley National Park; 4-U.S. Fish and Wildlife Service, Southern Nevada Field O ffice; 5-Nevada Department of Wildlife; 6- U.S. Geological Survey, Biological Resources Division, Reno Field Station) Restoration of habitat on the upper sh elf in Devils Hole improved pupfish reproduction ABSTRACT On 15 August and 11 September 2004, thunder storms produced flash floods that carried much sediment and organic debris into Devils Hole, Nevada. Much of this material was deposited on the shallow, rocky, upper shelf, thereby drastically reducing the quantity and quality of primary spawning and larval rearing habitat for Devils Hole pupfish, Cyprinodon diabolis. Structures installed in the depression to allow access to its spring by divers and researchers played a large role in the pattern of sediment deposition, and thus alteration of habitat conditions on the shelf. In addition, during the 11 September flood, sampling equipment, including 36 larval fish traps, being used in our larval pupfish study, and which was stored in the depression, was washed into the spring. Because the displaced traps were not discove red and removed from the water for 10-12 days, many pupfish were accidentally captured and died in them; a loss of approximately 37% of the total population (based on a 10 July census). The highly altered habitat conditions and greatly reduced numbers of pupfish limited the ability of the population to recover from the disturbance, and substantially increased the risk of ex-

tinction. Although increased spawning activity was later observed, surveys of larvae revealed an absence of reproductive success following the September flood. On 7 February 2005, we began a large-scale restoration effort to improve the altered habitat conditions on the shelf prior to peak-spawning activity. Our goals were: (1) increase average water depth, and thus habitat volume, above the shelf by removing the large quantity of deposited sediment; and (2) change substrate particle size to increase interstitial habitat for larvae. Prior to sediment removal, we collected and set aside all pebble to cobble-sized rocks and algal mats from the sh elf’s surface in order to su bsequently re-inoculate it with the algae and associated invert ebrates. Sediment was then shoveled into buckets and hauled, bucketbrigade style, out of the depression. We removed 2.7 m3 of sediment, thereby increasing habitat volume by 22.3% more than pre-flood conditions, and increasing average water depth above the shelf by 22 cm (range 5.1-48.0 cm). By hand-sorting substrate particles during the sediment removal process, we shifted their size distribution on the shelf’s surface from coarse gravel, filled with interstitial fines, to a complex mixture of unembedded pebbles to cobbles. This substantially increased interstitial habitat available to larval and juvenile pupfish. Subsequent monthly censuses of larvae (April through August) showed that pupfish began spawning shortly after the habitat restoration, and successfully spawned throughout the spring and summer. Shifts in size-frequency distributions provide evidence of larval survival, growth, and recruitment into reproductively mature age classes. Results of the upcoming Autumn dive-count should determine if this apparent increase in reproductive success has translated into a more robust adult population. RESUMEN La restauración del hábitat de la plataforma [rocosa] superior en Devils Hole, mejoró la reproducción del cachorrito El 15 de agosto y el 11 de septiembre de 2004, las tormentas eléctricas produjeron deslaves que llevaron mucho sedimento y detritus orgánico al Devils Hole, Nevada. Mucho de ese material se depositó sobre la plataforma rocosa superficial somera, reduciendo drásticamente la cantidad y calidad del hábitat de desove primario y de crecimiento de larvas del cachorrito de Devils Hole, Cyprinodon diabolis. Las estructuras instaladas en la depresión para permitir el acceso a buzos investigadores a su manantial, tuvo un papel importante en el patrón de depósito del sedimento y, por lo tanto, en la alteración de las condiciones del hábitat sobre la plataforma. Además, durante la inundación del 11 de septiembre, varios equipos de muestreo, incluyendo 36 trampas para larvas que se almacenaban en la depresión y se usaban en el estudio de larvas del cachorrito, fueron arrastrados hacia dentro del manantial. Ya que las trampas no se desc ubrieron ni se sacaron del agua durante 10 o 12 días, muchos cachorritos cayeron accidentalmente en ellas y murieron; se calculó una pérdida de aproximadamente 37% del total de la población (basado en un censo del 10 julio). Las condiciones del hábitat drásticamente alteradas y la reducción en gran número del cachorrito limitaron la capacidad de la población para recuperarse de los disturbios, y se incrementó de manera substancial el riesgo de extinción. Aún cuando posterior a eso se observó un incremento en la actividad de desove, las pros pecciones de larvas muestran una ausencia de éxito reproductivo después de la inundación de septiembre. El 7 de febrero de 2005, comenzamos un esfuerzo de restauración a gran escala para mejorar las condiciones alteradas del hábitat sobre la plataforma antes del pico de desove. Nuestras metas fueron: (1) incrementar la profundidad promedio del agua y, por ende, el volumen de hábitat disponible encima de la plataforma, con la remoción de la gran cantidad de sedimento acumulado; y por último (2) cambiar el tamaño de partículas del sustrato para incrementar el hábitat intersticial para las larvas. Antes de quitar el sedimento, recogimos y guardamos los tapetes de algas y las piedras de tamaño desde grava a canto rodado que se encontraban sobre la plataforma, para posteriormente colocarlas de nuevo junto con los invertebrados asociados. Luego, se paleó el resto del sedimento acumulado y se sacó en cubetas fuera de la depresión. Se sacaron 2.7 m 3 de sedimento, por lo que el volumen de hábitat se incrementó en 22.3% más que las condiciones existentes antes de las inundaciones, incrementando la profundidad promedio del agua (por arriba de la plataforma) en 22 cm (quedando entre 5.1 y 48.0 cm). Las partículas de sustrato que se recogieron a mano y se guardaron antes de quitar el resto del sedimento, se distribuyeron de nuevo sobre la superficie de la plataforma, cambiando la composición original de grava gruesa con sedimentos muy finos en los intersticios, hasta una compleja mezcla de canto rodado de varios tamaños sin apisonar. Esto incrementó substancialmente el hábitat intersticial disponible para las larvas y juveniles del cachorrito. Los censos mensuales subsecuentes de larvas (de abril a agosto) indicaron que el cachorrito comenzó sus desoves poco tiempo después de la restauración, y que desovaron exitosamente a lo largo de la primavera y el verano. Los cambios en la distribución de frecuencia de talla proporcionaron evidencia de sobrevivencia larvaria, crecimiento y reclutamiento dentro de las cl ases reproductivas de edad maduras. Los resultados que se obtengan de los conteos por buceo durante este otoño, determinarán si este aparente incremento en el éxito reproductivo se ha traducido en un una población adulta más robusta.