Upriver migrating sea lamprey exhibit similar responses to hydrodynamic features as other up and downriver-moving species
Notice bibliographique
Résumé
Identifying commonalities in how fish navigate rivers near infrastructure will enhance water operations and design by improving our ability to predict engineering outcomes (e.g., barrier construction/removal, fish passage installation) in novel settings before the cost of real-world implementation. Evidence from intermediate-scale computer models (time scales of minutes to days and spatial scales <2 km) suggests that fish movement behavior in rivers is frequently governed by responses to one or more of the following hydrodynamic features: (1) flow direction (i.e., rheotaxis), (2) flow velocity magnitude, (3) turbulence, and (4) depth, plus (5) the integration of information over recent time periods (i.e., memory/experience). However, the lack of consistent modeling approaches, infrequent assessment of each response in isolation and combination, and a focus on a limited number of species means the generality of these responses is uncertain. We use a computer model, specifically a pattern-oriented modeling approach incorporating individual based models (IBMs), to apply responses to the four hydrodynamic features plus memory/experience in different combinations to study their value for reproducing the movement of an infrequently modeled species and lifestage, upriver migrating adult sea lamprey, Petromyzon marinus . The study site was the region downstream of the Sault Ste. Marie lock and dam complex located between Canada and the U.S.A on the St. Marys River joining Lake Superior and Lake Huron. Our analysis indicates that rheotaxis and a response to velocity magnitude as well as recent past experience improve sea lamprey spatio-temporal movement prediction compared to other, simpler forms of modeled behavior. Sea lamprey movement is also biased toward lower levels of turbulence (e.g., turbulent kinetic energy) or its precursor (i.e., the spatial gradient in water speed). A response to water depth was not found to be important, but the modeled domain was two-dimensional which limited our assessment. As similar responses to hydrodynamic features are found in very different fish, commonalities appear to underlie river navigation across a range of species and life stages that share the goal-oriented behavior of upriver and downriver movement. The systematic approach of our analysis highlights the accuracy trade-offs of each response, individually and in combination, that often accompany alternative behavioral formulations in a computer model of fish movement. The model structure provides a framework to which future findings from the analyses of additional species in different contexts can be added.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».