Forecasting the Expansion of Zebra Mussels in the United States

Authors


Current address: Department of Environmental Sciences, University of Toledo, Toledo, OH 43606, U.S.A., email jonathan.bossenbroek@utoledo.edu

Abstract

Abstract: Because zebra mussels spread rapidly throughout the eastern United States in the late 1980s and early 1990s, their spread to the western United States has been expected. Overland dispersal into inland lakes and reservoirs, however, has occurred at a much slower rate than earlier spread via connected, navigable waterways. We forecasted the potential western spread of zebra mussels by predicting the overland movement of recreational boaters with a production-constrained gravity model. We also predicted the potential abundance of zebra mussels in two western reservoirs by comparing their water chemistry characteristics with those of water bodies with known abundances of zebra mussels. Most boats coming from waters infested with zebra mussels were taken to areas that already had zebra mussels, but a small proportion of such boats did travel west of the 100th meridian. If zebra mussels do establish in western U.S. water bodies, we predict that population densities could achieve similar levels to those in the Midwestern United States, where zebra mussels have caused considerable economic and ecological impacts. Our analyses suggest that the dispersal of zebra mussels to the western United States is an event of low probability but potentially high impact on native biodiversity and human infrastructure. Combining these results with economic analyses could help determine appropriate investment levels in prevention and control strategies.

Abstract

Resumen: Debido a que los mejillones cebra se expandieron rápidamente en el este de Estados Unidos a fines de la década de 1980 y comienzos de la de 1990, se ha esperado su expansión hacia el oeste de Estados Unidos. Sin embargo, la dispersión por tierra hacia lagos y represas interiores ha ocurrido a una tasa mucho más lenta que la dispersión anterior mediante vías fluviales navegables y conectadas. Pronosticamos la potencial expansión hacia el oeste de los mejillones cebra mediante el pronóstico del desplazamiento terrestre de lancheros recreativos con la producción de un modelo de gravedad limitado por la producción. También pronosticamos la abundancia potencial de mejillones cebra en dos represas occidentales mediante la comparación de las características químicas del agua con las de cuerpos de agua con abundancias de mejillones cebra conocidas. La mayoría de las lanchas provenientes de aguas infestadas con mejillones cebra fueron llevadas a zonas que ya tenían mejillones cebra, pero una pequeña proporción de esas lanchas fueron llevadas al oeste del meridiano 100°. Si los mejillones llegan a establecerse en cuerpos de agua del oeste de E.U.A., pronosticamos que las densidades de población podrían llegar a niveles similares a los del medio oeste de E.U.A., donde los mejillones cebra han producido impactos económicos y ecológicos considerables. Nuestros análisis sugieren que la dispersión de mejillones cebra hacia el oeste de E.U.A. es un evento de baja probabilidad pero de potencialmente alto impacto sobre la biodiversidad y la infraestructura humana. La combinación de estos resultados con análisis económicos podría ayudar a determinar niveles adecuados de inversión en estrategias de prevención y control.

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