Fish assemblage–environment relationships suggest differential trophic responses to heavy metal contamination
Notice bibliographique
Résumé
Abstract While ecotoxicology has long recognised the importance of identifying levels at which contaminants pose threats to biota, most estimates of species responses to toxicants are derived from controlled laboratory studies and may hold limited relevance to natural systems. However, designing appropriate field‐based studies investigating contaminant induced changes in assemblages has been challenging, partially due to the difficulty in identifying comparable uncontaminated reference sites. The aim of this study is to characterise the effects of heavy metal contamination on natural fish assemblages using an ecologically relevant catchment‐scale design. We hypothesise that environmental variables, including discharge, sediment, and landscape variables, can be used to characterise differences in fish species richness and abundances between sites contaminated with heavy metals and uncontaminated reference sites. We apply a geographic information systems approach that uses assemblage–environment relationships developed using hydrologic model outputs, land cover, and topographic data from uncontaminated reference sites to predict expected fish species richness and abundance at sites contaminated with heavy‐metals within the Big River catchment in south‐eastern Missouri, U.S.A. These predicted levels of richness and abundance are then compared to observed assemblages at contaminated sites to estimate the potential impacts of historical lead mining activities on freshwater taxa. We developed models that characterised variation in Centrarchidae (bass and sunfish) richness and abundance, Cyprinidae (minnows) abundance, and Percidae (darters) richness using variables including streamflow regime, suspended sediment concentration, and land cover at uncontaminated sites. Using these relationships, we predicted expected fish species richness and abundance at heavy metal contaminated sites across the Big River catchment and found a significant reduction in centrarchid abundance from field‐collected data compared to predicted estimates. Our results suggest that centrarchids, which tend to occupy a higher trophic level than cyprinids and percids, have lower abundances at sites contaminated with heavy metals than predicted by assemblage–environment relationships. These decreases in abundance are not associated with decreases in centrarchid species richness, cyprinid abundance, or percid richness. This geographic information systems‐based approach provides a useful and ecologically relevant framework for understanding the response of taxa to the presence of contaminants without assuming habitat equivalence across sites. Our findings also suggest the need for further research regarding how heavy metals impact fishes of varying trophic levels in natural settings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».