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Chutes and ladders and other games we play with rivers. I. Simulated effects of upstream passage on white sturgeon

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River fragmentation by dams has often preceded declines in sturgeon populations, which suggests that reconnecting populations would contribute to their recovery. This study used a population viability model to quantify the effects of upstream passage at dams on white sturgeon (Acipenser transmontanus) metapopulations inhabiting a series of long (source) and short (sink) river segments. Simulated river systems with high interspersion of long and short segments and a long segment far upstream supported the healthiest metapopulations, suggesting biological criteria for siting dams. Contrary to expectation, the model predicted that upstream passage, without screening or downstream passage, was harmful to the metapopulation as a whole. However, upstream passage was beneficial when downstream migration was either restricted (by screening larger fish) or made safe (by providing downstream passage). The combination of upstream and downstream passage was most beneficial at dams above a long river segment. Screening, alone or combined with upstream passage, was most beneficial at dams below a long segment. These theoretical results highlight the need for field research to evaluate management options and provide practical guidance for restoring sturgeon metapopulations in large rivers.

La fragmentation des rivières par les barrages précède souvent le déclin des populations d'esturgeons, ce qui laisse croire qu'un rétablissement des connexions entre les populations pourrait contribuer à leur restauration. Un modèle de viabilité de la population permet ici de quantifier les effets des passages vers l'amont dans les barrages sur les métapopulations d'esturgeons blancs (Acipenser transmontanus) qui habitent dans des segments longs (sources) et courts (pertes) de rivière. Les systèmes de rivière simulés, à forte alternance de segments longs et courts, qui possèdent un long segment dans la partie amont tout à fait supérieure contiennent les métapopulations les plus saines, ce qui indique qu'il y a des critères biologiques pour le positionnement des barrages. Contrairement aux attentes, le modèle prédit qu'un passage vers l'amont, sans triage ni passage vers l'aval, est désavantageux pour la métapopulation dans son ensemble. Cependant, le passage vers l'amont est bénéfique lorsque la migration vers l'aval est restreinte (par la rétention des poissons plus grands) ou rendue plus sécuritaire (par l'établissement de passages vers l'aval). La combinaison des passages vers l'amont et vers l'aval présente le plus d'avantages dans les barrages situés en amont d'un long segment de rivière. Le tri, avec ou sans passage vers l'amont, présente le plus d'avantages dans les barrages situés en aval d'un long segment de rivière. Ces résultats théoriques démontrent la nécessité de faire des études sur le terrain pour évaluer les options de gestion et ils permettent d'élaborer des recommandations pratiques pour la restauration des métapopulations d'esturgeons dans les grandes rivières.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2006

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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