Invasive crayfish increase habitat connectivity: a case study in a large boreal lake

L’écrevisse invasive accroît la connectivité des habitats : une étude de cas dans un grand lac boréal

Department of Biological and Environmental Science, University of Jyväskylä, Survontie 9, P.O. Box 35, 40014, University of Jyväskylä, Finland

^⋆ Corresponding author: timo.j.ruokonen@jyu.fi

Received: 9 October 2012
Revised: 26 November 2012
Accepted: 3 January 2013

Abstract

Several studies have shown that distinct compartments of lake ecosystems are coupled via transportation of organic matter, nutrients and energy across habitat boundaries. Here we evaluate the potential of the invasive signal crayfish (Pacifastacus leniusculus (Dana)) to modify energy pathways in large boreal lakes. Using a stable isotope mixing model and calculation of the isotopic niches we estimated the contribution of different food sources to the diets of crayfish captured from different habitats, and from that inferred their potential to transport energy across the littoral-profundal gradient. The crayfish caught from the littoral area utilized mainly littoral food sources, whereas the importance of profundal sources increased consistently with depth. We also found crayfish in deeper habitats with littoral δ¹³C label, which indicates significant use of littoral sources. These results presents evidence that invasive signal crayfish create a new link in energy transfer from littoral areas to profundal areas and thereby increase connectivity between these spatially distinct habitats. Our results highlight a need for better understanding of the role of crayfish in lake energy dynamics and habitat connectivity.

Résumé

Plusieurs études ont montré que les différents compartiments des écosystèmes lacustres sont couplés via le transport de la matière organique, de nutriments et de l’énergie à travers les frontières de ces habitats. Ici, nous évaluons le potentiel de l’écrevisse signal invasive (Pacifastacus leniusculus (Dana)) à modifier les voies de l’énergie dans les grands lacs boréaux. En utilisant un modèle de mélange des isotopes stables et le calcul des niches isotopiques, nous avons estimé la contribution des différentes sources de nourriture pour l’alimentation des écrevisses capturées dans différents habitats, et déduit leur potentiel de transport d’énergie le long du gradient littoral-zone profonde. Les écrevisses capturées dans la zone littorale utilisent des sources alimentaires essentiellement littorales, alors que l’importance des sources de zone profonde augmente de façon régulière avec la profondeur. Nous avons aussi trouvé des écrevisses dans des habitats plus profonds avec une signature δ¹³C du littoral, ce qui indique une utilisation importante des sources littorales. Ces résultats présentent des preuves que l’écrevisse signal invasive crée un nouveau lien dans le transfert d’énergie à partir des zones littorales vers la zone profonde et donc augmente la connectivité entre ces habitats spatialement distincts. Nos résultats mettent en évidence la nécessité de mieux comprendre le rôle de l’écrevisse dans la dynamique de l’énergie d’un lac et la connectivité des habitats.