Jus$n G. Mychek-Londer and David (Bo) Bunnell - PowerPoint PPT Presentation

Jus$n ¡G. ¡Mychek-­‑Londer ¡and ¡David ¡(Bo) ¡Bunnell ¡

Acknowledgements ¡ Great ¡Lakes ¡Fisheries ¡Commission ¡(GLFC) ¡ • Great ¡Lakes ¡Restora$on ¡Ini$a$ve ¡(GLRI) ¡ • ¡ USGS ¡Great ¡Lakes ¡Science ¡Center ¡ • My ¡Advisors: ¡Bo ¡Bunnell, ¡James ¡Diana ¡ • Vincent ¡Belill, ¡John ¡French ¡III, ¡Melissa ¡Kos$ch, ¡Kevin ¡Keeler, ¡Mark ¡Rogers, ¡ • Lynn ¡Ogilvie, ¡Betsy ¡Puchala, ¡Linda ¡Begnoche, ¡Steven ¡Pothoven, ¡Chuck ¡ Madenjian, ¡Bruce ¡Davis, ¡Dave ¡Bennion, ¡Greg ¡Jacobs, ¡Timothy ¡DeSorcie, ¡ Barbara ¡Diana, ¡ScoP ¡Nelson, ¡Jean ¡Adams, ¡Jeff ¡Holuszko, ¡Solomon ¡David, ¡ and ¡others ¡I’ve ¡forgoPen. ¡ ¡ ¡ The ¡Crew ¡of ¡the ¡RV ¡Grayling ¡Ed ¡Perry ¡and ¡Jim ¡Paige ¡ • Susie ¡Q ¡Commercial ¡Fishery ¡in ¡Two ¡Rivers, ¡WI ¡ • ¡ School ¡of ¡Natural ¡Resources ¡at ¡The ¡University ¡of ¡Michigan, ¡Ann ¡Arbor ¡ •

• Lauren,an ¡Great ¡Lakes ¡ • Ecology ¡in ¡Lake ¡Michigan ¡ • My ¡research ¡ • Hypothesis ¡tes,ng ¡ • Results ¡ • Discussion ¡ • Implica,ons ¡ Outline ¡

Lauren,an ¡Great ¡Lakes ¡ • Glacial ¡ Credit: ¡COSEE ¡ • Coloniza,on ¡ • Human ¡influence ¡ – Pollu,on ¡ – Exploita,on ¡ – Ex,nc,ons ¡ Credit: ¡COSEE ¡ – Habitats ¡ – Climate ¡change ¡ – Invasive ¡species ¡

Non-­‑na,ves ¡ • Engineering: ¡Canal ¡systems ¡ • Sea ¡lamprey ¡ • Alewife ¡ • Introduc,ons ¡ • Brown ¡trout ¡ ¡ • Rainbow ¡trout ¡ • Smelt ¡ • Alewife ¡control ¡ – Chinook ¡salmon ¡ – Coho ¡salmon ¡

Lake ¡Michigan ¡ • Within ¡US ¡territory ¡ • Inshore ¡and ¡offshore ¡ • Ex,nc,ons, ¡ex,rpa,ons ¡ ¡ • Recent ¡environmental ¡change ¡ • Offshore ¡Ponto-­‑caspian ¡invaders ¡ • Offshore ¡na,ve ¡aqua,c ¡species ¡

Lake ¡Michigan ¡coregonid ¡complex ¡ • Prior ¡to ¡1936 ¡six ¡named ¡ ¡deepwater ¡ciscoes ¡ • Commercial ¡Fishery ¡ • Restora$on ¡

WHITE = extinct, extirpated BLACK = present day RED = extirpated, restoration consideration Coregonids Superior Michigan Huron Erie Ontario hoyi X X X X (bloater) reighardi X (shortnose) zenithicus X X X X (shortjaw) johannae X (deepwater) kiyi X X X X nigripinnis X X X (blackfin)

Ballasts: ¡Ponto-­‑caspian ¡invertebrates ¡ 1995 ¡ 2000 ¡ 2005 ¡ • Bythotrephes ¡spp. ¡ • Zebra ¡mussels ¡ Quagga ¡ ¡ • Quagga ¡mussels ¡ mussels ¡ • Quagga ¡effects ¡ -­‑Inshore ¡and ¡offshore ¡ -­‑Span ¡LMichigan ¡basin ¡ -­‑Es,mates ¡in ¡trillions ¡ -­‑Establish ¡in ¡sediments ¡ -­‑Dreissenid ¡biomass ¡> ¡prey ¡fish ¡

Ballasts: ¡Round ¡goby ¡ • First ¡found ¡in ¡St. ¡Clair ¡River ¡(D. ¡Jude, ¡1990) ¡ • Now ¡in ¡all ¡Great ¡Lakes ¡ • Benthic, ¡wide ¡diet ¡ – larger ¡(>60 ¡mm) ¡molluscivores ¡ • May ¡outcompete ¡na$ves ¡for ¡food ¡and ¡space ¡ • May ¡bioaccumulate ¡toxins ¡ • Concerns ¡about ¡impacts ¡ • Migrate ¡offshore ¡in ¡winter ¡

Na,ve ¡invertebrate ¡preyfish ¡food ¡ • Diporeia ¡ • Mysis ¡ • Copepods ¡

Lake-­‑wide ¡biomass ¡ ¡ Lake-­‑wide ¡biomass ¡ of ¡prey ¡fish ¡in ¡2008 ¡ of ¡ ¡ Roun d goby 4.65 kt prey ¡fish ¡,me ¡series ¡ 2008: ¡94% ¡ ¡ 5 0 0 Ni n esp i n e ¡ sti ck l e b ack Alewife 8.27 kt decline ¡from ¡ ¡ Deep water ¡ scu lp i n 4 5 0 R ai n b o w ¡ sm el t Bloate r the ¡peak ¡in ¡ 3.33 kt Sl imy ¡ scu l p in 1989 ¡ 4 0 0 R o u n d g o b y Ra inb ow ¡ s m elt B l o ater 0. 89 ¡ k t Prey ¡fish ¡ Sl imy ¡sc u lpin 3 5 0 A l e wi fe 2 .75 ¡kt biomass ¡ Nines pine s tic kleb ack Lake-­‑wide ¡biomass ¡(kt) 0.50 kt 3 0 0 ¡has ¡ ¡ Dee pwater ¡sculpi n 5.2 3 ¡k t never ¡ GLFC ¡objec$ve: ¡ ¡ 2 5 0 been ¡ 500-­‑800 ¡kt ¡of ¡ ¡ lower ¡ 2 0 0 plank$vore ¡ ¡ 1 5 0 biomass ¡ 1 0 0 At ¡25 ¡kt ¡= ¡ ¡5% ¡of ¡ 5 0 objec$ve ¡at ¡best ¡ 0 1 9 7 3 1 9 8 0 1 9 8 7 1 9 9 4 2 0 0 1 2 0 0 8 Y e ar

Slimy ¡sculpin ¡ ¡ 2000 ¡ ( Co0us ¡cognatus ) ¡ 1500 ¡ Since ¡1990, ¡general ¡ ¡ • Benthic ¡ Increasing ¡trend ¡ 1000 ¡ • No ¡swim ¡bladders ¡ • Highly ¡developed ¡ ¡ ¡ ¡ 500 ¡ ¡sensory ¡ • Polygnous ¡nest ¡ 0 ¡ ¡guarding ¡males ¡ 1973 ¡ 1977 ¡ 1981 ¡ 1985 ¡ 1989 ¡ 1993 ¡ 1997 ¡ 2001 ¡ 2005 ¡ 2009 ¡ • Live ¡7-­‑9 ¡years ¡TL ¡ ¡~125mm ¡ ¡ • Other ¡studies ¡have ¡ ¡addressed ¡egg ¡ ¡preda,on ¡ ¡

Age-­‑0 ¡bloater ¡(< ¡120 ¡mm) ¡ 3000 Numeric density (#/ha) Coregonus ¡hoyi ¡ 2500 2000 • BePer ¡lake ¡trout ¡food ¡ 1500 • Sex ¡ra$o, ¡survivial ¡boPleneck ¡ ¡ 1000 • 30 ¡year ¡cycle ¡hypothesis ¡ 500 0 • Plank$vore ¡ ¡ 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 • Max ¡length ¡~ ¡275 ¡mm, ¡12 ¡YO ¡ Year Adult ¡bloater ¡(> ¡120 ¡mm) ¡ 1000 Numeric density (#/ha) 800 600 400 200 0 0 5 0 5 0 5 0 5 7 7 8 8 9 9 0 0 9 9 9 9 9 9 0 0 1 1 1 1 1 1 2 2 Year

Round ¡goby ¡ 3000 ¡ 2000 ¡ 1000 ¡ 0 ¡ Deepwater ¡sculpin ¡ 1973 ¡ 1980 ¡ 1987 ¡ 1994 ¡ 2001 ¡ 2008 ¡ (Myoxocephalus ¡thompsonii ) ¡ 25000 ¡ 20000 ¡ USGS ¡long ¡ 15000 ¡ term ¡trawl ¡ data ¡by ¡species ¡ 10000 ¡ ¡ ¡ 5000 ¡ X-­‑axis ¡= ¡year ¡ ¡ 0 ¡ Y-­‑axis ¡= ¡ 1973 ¡ 1978 ¡ 1983 ¡ 1988 ¡ 1993 ¡ 1998 ¡ 2003 ¡ 2008 ¡ Mean ¡g/ha ¡

Diet, ¡Distribu,on ¡ • Diporeia, ¡Mysis ¡– ¡ Most ¡important ¡for ¡SS ¡and ¡DWS ¡ • ¡SS: ¡ copepods, ¡eggs, ¡cladocerans, ¡diverse, ¡ ¡ ¡adaptable ¡ • ¡DWS: ¡ fish ¡eggs, ¡copepods, ¡less ¡diverse ¡ ¡ • ¡RG : ¡bivalve ¡oriented, ¡diverse ¡in ¡Great ¡Lakes ¡ ¡ ¡ • Distribu,on ¡in ¡deepwater ¡benthic ¡zones: ¡ • RG ¡ new ¡to ¡system: ¡Expected ¡in ¡Lake ¡Michigan ¡in ¡ ¡winter ¡based ¡on ¡Lake ¡Erie ¡ • SS ¡and ¡DWS ¡ depth ¡segrega$on, ¡ ¡SS ¡60-­‑83, ¡DWS ¡ ¡past ¡90m ¡(Madenjian ¡and ¡Bunnell, ¡2008) ¡

¡ ¡ ¡ ¡ (g/ha) ¡

Hypotheses ¡about ¡benthivore ¡diets ¡ 1) Within ¡species ¡prey ¡specific ¡diet ¡propor,ons ¡ will ¡vary ¡significantly ¡across ¡,me ¡and ¡sampling ¡ loca,ons ¡ 2) Between ¡sculpins ¡diet ¡overlap ¡should ¡be ¡high, ¡ while ¡between ¡goby ¡and ¡sculpins ¡overlap ¡ should ¡be ¡moderate ¡ 3) All ¡3 ¡benthic ¡predators ¡eat ¡bloater ¡eggs ¡ ¡ ¡-­‑ ¡SS ¡eat ¡the ¡most, ¡most ¡frequently ¡