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Experimental reintroduction of the crayfish species Orconectes virilis into formerly acidified Lake 302S (Experimental Lakes Area, Canada)

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Abstract:

Reintroduction of functionally important species is considered a key strategy for restoring damaged ecosystems. However, the sudden reappearance of an extirpated species may have adverse ecological impacts, degrading ecosystem services. Therefore, we experimentally reintroduced the crayfish Orconectes virilis into a biologically recovering, formerly acidified Boreal Shield lake (Lake 302S, Experimental Lakes Area, Canada) to determine its effect on the littoral food web following a 17-year absence. In June 2004, a single-factor experimental design consisting of two treatment levels (crayfish-less control versus 1.8 introduced crayfish·m–2) was replicated five times for a total of 10 littoral cages (4m2). Orconectes virilis significantly (P< 0.05) suppressed the total biomass of other benthic invertebrates by 70% primarily because of declines in larval damselflies and midges. In addition, crayfish reduced periphytic biomass by 90% (P< 0.001). Stable isotopic analyses of the mesocosm food webs further indicated that O. virilis likely functioned as an omnivore, exerting direct and possibly indirect effects on other invertebrates and periphyton. Our findings highlight how the reintroduction of O. virilis must be balanced with adequate fish predation to prevent this species from becoming an invader and negatively affecting the productive capacity of boreal lakes.

La réintroduction d’espèces importantes pour le fonctionnement d’un écosystème est une stratégie essentielle pour la restauration des écosystèmes endommagés. Cependant, le retour subit d’une espèce extirpée peut avoir des impacts écologiques négatifs, ce qui dégrade les services de l’écosystème. C’est pourquoi, nous avons introduit expérimentalement l’écrevisse Orconectes virilis dans un lac du Bouclier boréal (lac 302S, Région des lacs expérimentaux, Canada) antérieurement acidifié, mais en phase de récupération biologique, afin d’en déterminer l’effet sur le réseau alimentaire littoral après une absence de 17 ans. En juin 2004, un plan d’expérience à un seul facteur comprenant deux conditions expérimentales (témoin sans écrevisses versus 1,8 écrevisse introduite·m–2) a été répété cinq fois dans un ensemble de 10 cages littorales (4 m2). Orconectes virilis a réduit significativement (P< 0,05) la biomasse totale des autres invertébrés benthiques de 70%, principalement à cause de la diminution des larves de demoiselles et de moucherons. De plus, les écrevisses ont fait baisser la biomasse du périphyton de 90% (P< 0,001). Des analyses des isotopes stables des réseaux alimentaires des mésocosmes ont montré, de plus, qu’O. virilis fonctionne comme un omnivore, produisant des effets directs et peut-être aussi indirects sur les autres invertébrés et sur le périphyton. Nos résultats soulignent l’importance de contrebalancer la réintroduction d’O. virilis avec une prédation adéquate par les poissons pour empêcher l’espèce de devenir envahissante et d’affecter négativement la capacité de production des lacs boréaux.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2009

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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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