Changes in freshwater zooplankton communities in response to invasive planktivorous fish

Abstract

Cladocera samfunnets respons til invasjon av planktivore fisk ble vurdert ved hjelp av et BACI (befor-after-control-impact) studiedesign. Hypotesen som ble testet var om sik og abbor forårsaket en endring i cladocera zooplanktonsamfunnet. Gjennom paleolimnologiske metoder ble både moderne og historiske (pre-invasjon, omtrent 500 år siden) cladocera-samfunn beskrevet for et utvalg på 16 innsjøer. Forandring i samfunn ble beregnet som ending i beta-diversitet over tid og ble sammenlignet mellom referanse- og effektinnsjøer for innsjøer som inneholdt sik, abbor eller begge. Studien fant ikke bevis for en konsekvent forskjell i endringen i samfunnssammensetning mellom referanse- og effektinnsjøer. Mulige forklaringer inkluderte at cladoceraene kunne uttrykt morfologiske tilpasninger til predasjon, samt tilpasninger til predasjon fra ørret og røye før invasjonen skjedde. Studien argumenterer for at fiskesamfunnet kan ha uttrykt nisjetilpasninger i respons til økt konkurranse, som kan ha fungert som en regulator på predasjonen fra sik og abbor på cladocera-samfunnet. Selv om ingen effekt fra sik og abbor ble observert på samfunnsnivå, viste analyser på slektsnivå en effekt for enkelte genus. Denne oppgaven ga ny innsikt i hvordan samfunn reagerer på invasjon i et langsiktig perspektiv. Siden resultatet var uventet, legger dette til forståelsen av at fremmede arter kan være komplekse og uforutsigbare.

The cladocera community response to invasion of planktivorous fish was assessed using a before-after- control-impact (BACI) study design. The hypothesis tested was whether whitefish and perch cause changes in cladocera zooplankton communities. Through paleolimnological methods both contemporary and historical (pre-invasion, approximately 500ybp) Cladocera communities were described in 16 sites. Changes in communities were calculated as temporal beta diversity and were compared between reference and effect sites for lakes containing whitefish, perch or both. The study did not find evidence for a consistent difference in the change in community composition on community level between reference and effects sites. Possible explanation included cladoceras expressing morphological adaptations to predation, as well as adaptations to predatory pressure from trout and charr prior to invasion. The study argues that the fish community might have expressed niche adaptions that could regulate the predatory pressure from whitefish and perch upon the cladocera community that allowed the community to remain resilient. Although no effects of whitefish and perch were detected on the community level, analyses identified effects on some of the individual genera. The thesis yielded novel insights into how communities respond to invasion in a long-term perspective. Since the result were unexpected, this adds to the understanding that invasive species effects can be complex and unpredictable.