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Effect of turbulence on the mortality of zebra mussel veligers

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Small-scale turbulence can increase the mortality of zebra mussel (Dreissena polymorpha) veligers. Laboratory experiments were conducted in which veligers were subjected to turbulence due to a bubble plume and the rate of dissipation of turbulent kinetic energy was measured directly. The ratio d* of the shell size and the Kolmogorov length, the size of the smallest eddy in the velocity field, is introduced to quantitatively assess whether turbulence can affect larvae. The laboratory experiments show that mortality increases when d* exceeds 0.9, that is, when the size of the larvae is comparable with or larger than the smallest eddy. The laboratory results are used to show that turbulence can increase veliger mortality in streams and to evaluate the possibility of using bubble screens as a dispersal barrier to control zebra mussels in rivers. If the mortality is due to acute effects of turbulence (taken to be exposure on the order of minutes), the control scheme would work, but if the mortality is due to longer-term exposure, using bubble screens would not be practical.

La turbulence à petite échelle peut accroître la mortalité des larves véligères de la moule zébrée (Dreissena polymorpha). Dans des expériences de laboratoire, des larves véligères ont été exposées à une turbulence produite par un panache de bulles et la dissipation de l'énergie cinétique turbulente a pu être mesurée directement. Le rapport d* de la taille de la coquille et la longueur de Kolmogorov, la taille du plus petit tourbillon dans le champ de vitesses, permet de déterminer quantitativement si la turbulence peut affecter les larves. Les expériences de laboratoire démontrent que la mortalité augmente lorsque d* dépasse 0,9; c'est-à-dire lorsque la taille de la larve est comparable à celle du plus petit tourbillon ou alors lorsqu'elle est plus grande. Les résultats de laboratoire indiquent que la turbulence peut faire augmenter la mortalité de larves véligères dans les cours d'eau et ils permettent d'évaluer la possibilité d'utiliser des écrans de bulles comme barrières contre la dispersion de la moule zébrée dans les rivières. Si la mortalité est due aux effets aigus de la turbulence (soit une exposition d'une durée de quelques minutes), le système de contrôle pourrait fonctionner, mais si la mortalité est due à une exposition plus longue, l'utilisation d'écrans de bulles ne serait pas pratique.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2003

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