Modélisation du spectre de taille pour les macroinvertébrés et les poissons dans les écosystèmes des cours d'eau

Le spectre de taille prédit l’abondance en fonction de la taille individuelle. La recherche sur les spectres de taille suggère une forte similitude dans l’abondance d’organismes relativement petits et grands provenant d’écosystèmes divers. Contrairement aux relations traditionnelles d’échelle de taille qui utilisent des tailles moyennes au niveau des espèces, les modèles de spectre de taille sont ataxiques et peuvent tenir compte de la taille de chaque individu dans l’échantillon.

Brandon Gravett, Sarah Headley et Giancarlo Racanelli, techniciens sur le terrain, feront la démonstration de la procédure. Après avoir identifié les extrémités en amont et en aval de la portée de l’étude, marquez les extrémités avec du ruban signalétable amovible. Mesurez la largeur du chenal humide du cours d’eau à cinq à 10 transects répartis uniformément le long de la portée de l’étude et estimez la superficie totale de l’étude à mesure que la largeur moyenne du chenal mouillé est multipliée par la longueur totale de la portée.

Faire un nœud bowline lâche à chaque extrémité d’un morceau de corde de polypropylène et enrouler la corde autour d’un arbre, racine, grande roche, ou tout autre objet solide aux extrémités en haut et en aval de l’étude atteindre comme une ancre. Alimentez une boucle à travers l’autre pour créer un point d’ancrage et raccourcir ou allonger l’ancre de corde en ajoutant ou en enlevant les enveloppes autour de l’objet d’ancrage au besoin. Établissez un deuxième point d’ancrage de l’autre côté du cours d’eau comme vous venez de le démontrer, et utilisez un nœud bowline pour créer une boucle dans les lignes à chacun des quatre coins d’un filet de bloc de maille moyen à grossier.

À l’aide de sangles d’attache Cam Action, connectez les deux côtés de la ligne supérieure dans le filet de bloc aux points d’ancrage et insérez les crochets à chaque extrémité de la sangle de attache dans les boucles aux coins du filet de bloc et des points d’ancrage. Tirez l’attache libre de la sangle d’attache à travers la boucle cam pour serrer chaque point de contact, et épingler la ligne de fond du filet de bloc à la banque de ruisseaux avec des pieux de tente. Placez de grosses roches sur le côté du filet orienté vers l’amont pour épingler le filet de bloc vers le bas pour établir un joint avec le fond du ruisseau, en prenant soin que le haut du filet reste au-dessus du niveau de l’eau.

Ensuite, placez un filet de deuxième bloc à l’extrémité aval de l’étude atteindre de la même manière. Pour effectuer un passage d’épuisement de l’échantillonnage des poissons, à partir de l’extrémité aval de la portée de l’étude ci-jointe, allumez l’électropêche sac à dos et traversez le cours d’eau en amont. Progressez lentement, se déplaçant d’un côté à l’autre tout au long de l’étude pour s’assurer que tous les habitats du cours d’eau sont échantillonnés, et que les membres de l’équipage de soutien suivent pour recueillir les poissons étourdis avec des filets de trempette lorsqu’ils sont repérés.

Transférer le poisson dans des seaux temporaires, puis dans des bacs de fixation aérés. Utilisez de petites pompes à godets à appâts alimentés par batterie avec des pierres d’aération pour s’assurer que les poissons capturés demeurent en bonne santé. Portez une attention particulière à divers petits poissons de l’année car ils sont difficiles à repérer et à capturer.

Le premier passage d’épuisement est complet lorsque le filet en amont est atteint. Pour le traitement du premier poisson de passage d’épuisement, utilisez de petits filets de trempette pour récupérer les poissons échantillonnés dans le réservoir de détention individuellement ou en petits lots pour identification, et placez les spécimens dans des plateaux blancs. À l’aide de forceps et d’une loupe, identifiez chaque poisson, puis mesurez sa longueur totale de la pointe du museau jusqu’à l’extrémité de la nageoire caudale sur une planche à mesurer, et pesez-le sur un équilibre de champ avec une précision de 0,1 ou 0,01 gramme.

Enregistrez ensuite l’identité de l’espèce ainsi que la longueur et le poids totaux de chaque spécimen sur des fiches de données étanches. Une fois transformés, remettre les poissons dans un bac de récupération aéré séparé avant de libérer tous les poissons en aval du filet de blocs en aval. Choisissez des sites d’échantillonnage benthiques d’échantillons de macroinvertébrés à l’intérieur des limites de la portée d’échantillonnage des poissons qui sont représentatifs des principaux types d’habitats physiques observés dans la portée de l’étude.

Placez fermement un dispositif d’échantillonnage de zone fixe approprié contre le fond du cours d’eau avec le filet de collecte de l’échantillon orienté vers l’aval et déplacez les grands pavés au besoin pour établir un joint ferme avec le substrat. Utilisez une brosse pour frotter vigoureusement le substrat dans la zone d’échantillonnage pendant deux minutes, ce qui permet aux macroinvertébrés benthiques délogés de dériver dans le filet de l’échantillon. Transférer le contenu de l’échantillon du filet dans un bocal en plastique et conserver les spécimens dans 70% d’alcool isopropyle.

Étiquetez ensuite le bocal et rangez-le dans un endroit sûr pour un transfert ultérieur au laboratoire. Lorsque toutes les données benthiques sur les macroinvertébrés et les poissons ont été correctement formatées et tracées, une relation nette négative entre la masse corporelle individuelle et la densité normalisée est souvent apparente. Ce spectre de taille reflète une transition prévisible des invertébrés les plus petits et les plus abondants tels que les moucherons et les petites moucherons aux caddisflies et aux mouches des pierres plus grandes aux poissons comme indiqué ici pour des échantillons de Slaunch Fork, virginie occidentale.

Des relations spectra de taille similaire ont été détectées pour les macroinvertébrés benthiques chez les poissons de Camp Creek et de Cabin Creek, deux autres cours d’eau de Virginie-Occidentale, et la régression linéaire a été utilisée pour modéliser la relation. Les pentes des spectres de taille se situent toutes entre 1,7 et 1,8 avec des intervalles de confiance de 95 % qui se chevauchent. Cette similitude indique que l’abondance diminue à mesure que la taille du corps augmente à des taux à peu près égaux dans les trois cours d’eau.

Toutefois, les différentes interceptions de spectres de taille révèlent que les différences dans la densité globale sont variables entre les cours d’eau, mais les densités les plus élevées observées dans le ruisseau Camp et les densités beaucoup plus faibles mesurées dans le ruisseau Cabin. À mesure que le nombre d’études de spectres de taille augmentera, des tests critiques des effets des différentes influences environnementales sur le spectre de la taille deviendront possibles. Il est important de se rappeler que tout travail sur le terrain comporte un certain risque et que l’électropêche, en particulier, peut être dangereuse.

Il est donc essentiel que tous les membres d’équipage soient correctement formés.