Geburtsursprünge des Steelhead-Lachses im Michigansee erforscht

Fischereimanager im Michigansee-Becken verfügen über neue Informationen über die Reise und das Überleben von wilden und in Brutstätten gezüchteten Steelhead-Lachsen ((Oncorhynchus mykiss). Um die Fische effektiv zu verwalten, muss man wissen, wie viel Fisch aus Fischzuchten oder aus der freien Natur stammt, und aus welcher Fischzucht und welchem Flusszufluss. Die Steelhead-Populationen im Lake Michigan werden derzeit durch umfangreiche Besatzmaßnahmen aus sechs Fischzuchten und natürliche Fortpflanzung aus mehr als 40 Flusszuflüssen unterstützt. Von der Great Lakes Fishery Trust (GLFT) geförderte Forschungen treiben die Verwendung der Otolithenchemie voran, um herauszufinden, woher die erwachsenen Steelheads stammen (d. h. wo sie geboren wurden) und wie sich die Fische in den offenen Gewässern des Lake Michigan vermischen.

Was die chemischen Signaturen von Otolithen verraten könnten

Von 2018 bis 2022 führte ein Team unter der Leitung des leitenden Forschers Kevin Pangle, Assistenzprofessor für Biologie an der Central Michigan University (CMU), Untersuchungen durch, um die relativen Beiträge verschiedener Quellen zur Steelhead-Lachsfischerei im Michigansee zu bewerten und festzustellen, wie diese Beiträge geografisch und über Jahreszeiten und Jahre hinweg variieren. An der Forschung arbeiteten mit Pangle Jory Jonas vom Michigan Department of Natural Resources, Charlevoix Fisheries Research Station; Charles Bronte und Matthew Kornis vom US Fish and Wildlife Service, Green Bay Fish and Wildlife Conservation Office; und die wissenschaftlichen Mitarbeiter der CMU-Abteilungen für Biologie und Erd- und Atmosphärenwissenschaften Ben Breaker, Carson Prichard und John Whitinger.

Ausgewachsene Steelhead-Forellen im Michigansee stammen aus mehreren Fundorten entlang von Nebenflüssen und aus sechs Fischzuchtbetrieben in Michigan und Wisconsin, die den Fischbestand besetzen. Die Bedingungen dieser Quellgebiete wirken sich auf die Gesundheit und Lebensfähigkeit der Steelhead-Populationen aus, doch der standortspezifische Beitrag dieser Quellen ist noch nicht gut verstanden. Das Team nutzte die Chemie der Otolithen, um den Geburtsort der gefangenen ausgewachsenen Steelhead-Forellen zu ermitteln, da die für das Hören und das Gleichgewicht verwendeten Steine im Innenohr chemische Signaturen aufweisen, mit deren Hilfe die Forscher den Ursprung eines Fisches bestimmen können, sogar bis hin zu dem Fluss, in dem er laichte. Diese Arbeit baut auf den Erkenntnissen eines früheren, von der GLFT geförderten Projekts auf, das zeigte, dass chemische Signaturen der Otolithen junger Lachse eine signifikante zuflussspezifische Differenzierung aufweisen. Die umfassende Kartierung der Zuflüsse des Michigansees aus dem früheren Projekt, einschließlich aller Ströme, die als Hauptbeitragende zur Wildlachsproduktion identifiziert wurden, diente als Grundlage für dieses Projekt.

Ziele der Michigansee-Forschung

Die spezifischen Ziele der Studie waren: 1) Optimierung und Validierung der Anwendung der Otolithen-Mikrochemie auf von Anglern gefangene erwachsene Steelhead-Forellen im Michigansee, 2) Quantifizierung der relativen Beiträge von Steelhead-Forellen aus Brutzeiten und wildem Ursprung, 3) Vergleich der quellenspezifischen Beiträge von Brutzeiten mit den bei bestimmten Besatzdichten zu erwartenden Beiträgen, 4) Untersuchung des Ausmaßes der Bewegung und Vermischung von Steelhead-Forellen aus Brutzeiten und wildem Ursprung im Michigansee und 5) Identifizierung der größten Produzenten von Fischen aus Brutzeiten und wildem Ursprung.

Für die Methode und Analyse mussten im Spätfrühling, Sommer und Frühherbst der Jahre 2016, 2017 und 2018 erwachsene Steelhead-Forellen aus Häfen in Indiana, Illinois, Michigan und Wisconsin gesammelt werden. Die Fische in der Studie wurden von Freizeitanglern gefangen (n = 1.415). Das Forschungsteam kalibrierte seine Methoden, indem es seinen Ansatz mit mit Drahtmarkern versehenen erwachsenen Fischen verglich. Mit seinem Ansatz konnten 88 Prozent der Fische richtig klassifiziert werden.

Erkenntnisse liefern Einblicke in die Lebensgeschichte von Steelhead-Forellen aus Fischzuchtbetrieben und Flüssen

Die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchung sind die folgenden:

• 59 Prozent der Fische aus allen in die Studie einbezogenen Jahren stammten aus Brutzeiten.
• 41 Prozent der Fische aller in die Studie einbezogenen Jahre wurden als natürlich entstanden eingestuft.
• In allen Studienjahren wurde die Mehrheit der aus Brutstätten stammenden Fische der Wolf Lake State Fish Hatchery (WLSFH) zugeordnet; die Spanne reichte von 56 bis 77 Prozent aller Brutstättenfische.
• Auf die WLSFH und die Thompson State Fish Hatchery entfielen im Durchschnitt 88 Prozent aller aus Brutstätten stammenden Fische.
• In den Gewässern der nördlichen Unteren Halbinsel von Michigan wurden in allen Jahren der Studie 65 Prozent der Fische wilden Ursprungs gefunden.
• Die Einzugsgebiete der Flüsse Little Manistee River und Pere Marquette River deckten im Durchschnitt 44 Prozent aller Fische wilden Ursprungs ab.
• Die Bestandszusammensetzung von Fischen wilden Ursprungs war in allen statistischen Bezirken des Michigansees, in denen die Studie durchgeführt wurde, einheitlich. Die Bestandszusammensetzung von Fischen aus Zuchtbetrieben war mit Ausnahme des Jahres 2016 einheitlich.
• Es kommt zu einer starken Bewegung und Vermischung sowohl der Brut- als auch der Wildbestände.
• Trotz vieler potenzieller Produktionsquellen für sowohl aus Brutzeiten als auch in freier Wildbahn stammende Steelhead-Forellen bestand der Großteil der Fischerei aus Fischen aus wenigen Quellen.

Diese Forschung verbessert das Verständnis der Bestandsstruktur und der Mischungsmuster erwachsener Steelhead-Forellen im Michigansee und zeigt, dass die Otolithenchemie ein nützliches Instrument zur Beschreibung der Bestandszusammensetzung der Fische sein kann. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erhaltung der vier Hauptquellen, die von 2016 bis 2018 durchschnittlich 70 Prozent der gesamten Steelhead-Fischerei ausmachten, für die Population im Michiganseebecken wichtig ist.