Reconnecting Fragmented Sturgeon Populations in North American Rivers

Abstract The majority of large North American rivers are fragmented by dams that interrupt migrations of wide-ranging fishes like sturgeons. Reconnecting habitat is viewed as an important means of protecting sturgeon species in U.S. rivers because these species have lost between 5% and 60% of their historical ranges. Unfortunately, facilities designed to pass other fishes have rarely worked well for sturgeons. The most successful passage facilities were sized appropriately for sturgeons and accommodated bottom-oriented species. For upstream passage, facilities with large entrances, full-depth guidance systems, large lifts, or wide fishways without obstructions or tight turns worked well. However, facilitating upstream migration is only half the battle. Broader recovery for linked sturgeon populations requires safe “round-trip” passage involving multiple dams. The most successful downstream passage facilities included nature-like fishways, large canal bypasses, and bottom-draw sluice gates. We outline an adaptive approach to implementing passage that begins with temporary programs and structures and monitors success both at the scale of individual fish at individual dams and the scale of metapopulations in a river basin. The challenge will be to learn from past efforts and reconnect North American sturgeon populations in a way that promotes range expansion and facilitates population recovery. La mayor parte de los grandes ríos en el norte de América están fragmentados por presas, lo que interrumpe la migración de peces de amplia distribución como los esturiones. La reconexión de hábitats es vista como un importante medio de protección de las especies de esturión en los ríos de Norteamérica, ya que estas especies han perdido entre 5 y 60% de sus rangos históricos de distribución. Infortunadamente, las instalaciones que sirven para que otros peces transiten entre hábitats, no han funcionado bien para los esturiones. Se aprovecharon aquellas instalaciones que operaron de forma exitosa para los esturiones y se acomodaron aquellas especies que son afines al fondo. En el caso de los pasajes río arriba, las instalaciones con entradas amplias, sistemas de guía de profundidad, elevadores grandes o bien aberturas grandes para peces y sin obstrucciones o vueltas cerradas, mostraron tener un mejor desempeño. Sin embargo, facilitar la migración río arriba es sólo la mitad del trabajo. Una recuperación generalizada que permita unir poblaciones fragmentadas de esturiones, requiere de pasajes que aseguren un “viaje redondo” que implica sortear varias presas. Las instalaciones río abajo más exitosas incluyen pasajes para que transiten los peces, que son similares a los encontrados en la naturaleza, tributarios amplios y compuertas en el fondo. En este estudio se muestra un enfoque adaptativo para implementar pasajes, que inicia con estructuras y programas temporales, y se hace un monitoreo del éxito a escala del traslado de cada pez por cada represa, así como también otras medidas más generales que indican la recuperación a nivel poblacional. El reto por delante será aprender de los errores del pasado y reconectar las poblaciones de esturiones en Norteamérica de tal forma que se promueva la expansión del rango de distribución y se facilite la recuperación de las poblaciones. La majorité des grands fleuves d'Amérique du Nord sont fragmentés par des barrages qui interrompent les migrations d'un large éventail de poissons comme les esturgeons. Relier l'habitat est considéré comme un important moyen de protéger les espèces d'esturgeons dans les fleuves américains, car ces espèces ont perdu entre 5 et 60% de leurs aires historiques. Malheureusement, des installations conçues pour laisser passer d'autres poissons ont rarement bien fonctionné pour ce poisson. Les installations de passage les plus réussies ont été dimensionnées de manière appropriée pour les esturgeons et les espèces de fond qui se sont adaptées. Pour le passage en amont, les installations avec de grandes entrées, les systèmes d'orientation pleine profondeur, les grands ascenseurs, ou les passes à poissons larges sans obstructions ou virages serrés ont bien fonctionné. Toutefois, faciliter la migration en amont ne représente que la moitié du chemin. Le rétablissement à plus grande échelle des populations d'esturgeons nécessite un passage «aller-retour» sûr impliquant de multiples barrages. Les installations de passage en aval les plus réussies incluent les passes à poissons pseudo-naturelles, les grandes rocades de canal, et les portes d'écluses à poissons. Nous présentons une approche adaptative de la mise en œuvre d'un passage, qui commence par des programmes et des structures temporaires, et contrôle la bonne marche à l'échelle de chaque poisson passant par les barrages individuels et par des mesures plus larges de rétablissement de la population. Le défi sera d'apprendre des efforts du passé et de relier les populations nord-américaines d'esturgeons d'une manière qui favorise l'expansion de l'aire de répartition et facilite le rétablissement de la population.

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