Attraverso i Grandi Laghi, collezioni di rocce sottomarine sono state incubatrici per uova di pesce autoctone.

Nel lago Michigan, questo habitat della barriera corallina può variare da un campo di ciottoli delle dimensioni di una palla da baseball a un massiccio assemblaggio di massi. ogni caduta, specie come la trota di lago ritornano in queste zone di riproduzione per depositare le uova nelle fessure tra le rocce, che proteggono gli avannotti non schiusi. Per mesi, anche dopo che sono nati, i giovani si nascondono in queste fessure per evitare di essere mangiati dai predatori.

Negli ultimi 30 anni, scienziati e gestori della pesca hanno cercato di replicare quel successo, costruendo numerose barriere artificiali per aumentare le popolazioni ittiche. Ma gli esperti si chiedono se queste barriere coralline siano una soluzione praticabile a causa delle minacce poste dalle specie invasive e dai cambiamenti climatici.

Senza un habitat adatto per l'infanzia, la popolazione ittica continuerà a ridursi, ha detto Alex Gatch, un ex tecnico della pesca con la Cornell University e l'U.S. Geological Survey che sta ricercando approcci per ripristinare le barriere coralline riproduttive per un master alla Purdue University.

"È solo un pezzo del puzzle, ma è importante, " Egli ha detto.

Molte barriere coralline dei Grandi Laghi, artificiale e naturale, sono stati soffocati da zebre invasive e cozze quagga che hanno colonizzato il fondo del lago, lasciando le uova esposte e più vulnerabili ai predatori. In altre zone vicino alle foci di fiumi e affluenti, gli scienziati dicono, queste scogliere vengono sepolte da sabbia e limo, il risultato di un aumento delle precipitazioni, l'erosione del suolo e il deflusso dei cambiamenti climatici.

Le barriere coralline artificiali si sono dimostrate in grado di attirare un gran numero di pesci, ma non è chiaro quanto queste strutture stiano aiutando l'intera popolazione di pesci selvatici.

I pesci nativi dei Grandi Laghi hanno già affrontato una serie di ostacoli per sopravvivere:pesca eccessiva, inquinamento, minore disponibilità di cibo, competizione con specie invasive. I ricercatori ora si chiedono come la trota di lago e altre specie, tra cui glaucoma, coregone di lago, persico trota - risponderà a questo degrado dell'habitat.

Alcuni legislatori ritengono che ci siano stati progressi abbastanza significativi nella riduzione del deflusso agricolo che potrebbe essere il momento di ricostruire nuovamente le barriere coralline. L'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti lo scorso anno ha assegnato $ 980, 000 allo stato del Michigan per ricostruire due scogliere a Saginaw Bay, dove i pennacchi di sabbia a valle sono stati un problema.

"È un banco di sabbia piuttosto che una scogliera rocciosa, " Gatch ha detto di uno dei siti di Saginaw Bay.

I ricercatori della Purdue stanno tentando un approccio diverso.

Con il finanziamento dell'indagine geologica, Gatch spera di ripristinare le barriere coralline naturali e costruite che sono state sepolte dalla sedimentazione e incrostate di cozze invasive. Gatch ha costruito due dispositivi simili a slitte, uno dotato di ventilatori ad elica e un altro con getti d'acqua, che può essere trainato dietro una barca per pulire le scogliere.

Gli aggeggi sono stati usati per pulire la sabbia da due scogliere a Saginaw Bay e le cozze da una a Thunder Bay l'anno scorso. Gatch ha detto che prevede di portare l'operazione in tre siti nel sud del lago Michigan questa estate, inclusa una barriera corallina artificiale conosciuta come Carlsons Reef a circa un miglio al largo del Museo della Scienza e dell'Industria di Chicago. La scogliera, composto da 4, 500 tonnellate di grande roccia granitica si estendono su un'area delle dimensioni di due campi da calcio, è stato costruito nel 1999 per aumentare la popolazione di spigola e fornire un buco di pesca affidabile per i pescatori.

"L'obiettivo sarà quello di creare qualcosa di portatile e conveniente per cercare di ripulire queste barriere coralline e creare un habitat di qualità per la riproduzione dei pesci, " Gatch ha detto. "In definitiva, vogliamo avere una popolazione più sostenibile di pesci sportivi, sia per l'ecosistema che per la cattura del pubblico in generale."

Già nel 1800, pali di roccia sono stati costruiti lungo il lungolago per proteggere importanti infrastrutture dai danni delle onde. Queste fortificazioni rocciose divennero tra l'altro scogliere per grandi banchi di pesci. A partire dagli anni '80, i gestori della pesca hanno iniziato a costruire pali di roccia in acque poco profonde per migliorare la pesca sportiva.

Entro gli anni '90, il periodo di massimo splendore della costruzione della barriera corallina nei Grandi Laghi, i gestori della pesca vedevano le barriere coralline come una potenziale via per aumentare la deposizione delle uova.

Secondo uno studio del 2015 pubblicato sul Journal of Great Lakes Research, Il lago Michigan ha le barriere coralline più artificiali con otto. Lago Erie ricco di plancton, che ha la popolazione ittica più abbondante, ne ha sei. I laghi Huron e Ontario ne hanno tre ciascuno e il lago Superiore, che è rimasta relativamente priva di cozze quagga, ha due.

I pescatori sono generalmente favorevoli alla creazione di habitat che potrebbero fornire loro luoghi più affidabili per pescare in questi laghi, secondo Jeff Goad, past presidente del capitolo Elliott Donnelley di Trout Unlimited. Molti pescatori usano il sonar per scansionare il fondo del lago alla ricerca di cambiamenti di elevazione nella speranza di trovare barriere coralline dove si raccolgono i pesci.

Nell'oceano, scogliere artificiali sono state realizzate con pneumatici di veicoli, vagoni ferroviari in pensione e navi affondate. Come parte di un gruppo di tutela, però, Goad e altri vogliono che i politici siano consapevoli di cosa sono fatte queste barriere coralline. Mentre le navi affondate sono state l'habitat della barriera corallina nei Grandi Laghi, questi sono principalmente destinati ai subacquei ricreativi.

"Penso che sia sempre bello aggiungere un habitat quando la natura non è in grado di farlo da sola, " disse Goad, che spesso pesca a Belmont Harbour. "Il conflitto arriva quando stiamo mettendo cose artificiali nel lago, come barche che affondano. In così tanti luoghi costieri, nell'acqua salata, prenderanno una barca fuori, fare dei buchi in esso, farlo esplodere e affondarlo, e, boom, ora è una barriera corallina. La sfida è, qui, questa è acqua potabile per milioni di persone. Non vogliamo mettere nulla che possa inquinare la nostra acqua dolce".

Goad vuole anche che l'industria della pesca da 7 miliardi di dollari dei Grandi Laghi sia protetta.

"C'è l'idea che ci sia molta acqua, è un posto grande, c'è una scorta illimitata di pesce e avremo sempre tanto di tutto, " disse Goad. "Ma, come pescatore, comprendiamo che non vi è alcuna promessa di risorse illimitate di pesce e pulite, acqua limpida che sarà sostenibile per queste specie".

Matt Herbert, un ecologista acquatico con la Nature Conservancy nel Michigan, ha detto che se i governi statali e federali verseranno denaro nella costruzione di barriere coralline, ci deve essere una strategia chiara.

Dal 2015, la tutela della natura, La Central Michigan University e lo stato del Michigan hanno ripristinato l'habitat della barriera corallina a Grand Traverse Bay, un'area dove potenti onde hanno tenuto le formazioni rocciose libere da cozze e sabbia.

Sotto il progetto, 450 tonnellate di calcare sono state aggiunte a una barriera corallina e sono state costruite barriere per controllare i predatori di uova come i gamberi arrugginiti. Mentre la sopravvivenza delle uova potrebbe ancora soffrire di forti tempeste, i risultati preliminari sono stati "incoraggianti, " disse Herbert.

"Il nostro messaggio è che la creazione della barriera corallina non è necessariamente una cattiva idea, "Herbert ha detto. "Si richiede solo la dovuta diligenza e una buona scienza dietro di esso. Storicamente, abbiamo appena costruito barriere coralline a casaccio, e quei giorni sono finiti."

Purdue fa parte di un team di istituzioni che studiano le barriere coralline nella Saginaw Bay del Michigan, che una volta era pubblicizzata come una delle più robuste attività di pesca dei glaucomi nei Grandi Laghi, ma ora si sta riprendendo dopo i drastici cambiamenti nelle industrie del disboscamento e dell'agricoltura della regione più di un secolo fa.

A causa della deforestazione vicino al fiume Saginaw, il terreno che altrimenti sarebbe stato ancorato dalle radici degli alberi è stato lavato nel fiume con le piogge. Parte di questa terra appena disboscata è stata convertita in terreni agricoli, e una quantità considerevole di terreno e sostanze nutritive provenienti dai fertilizzanti veniva anche spazzata nel corso d'acqua ogni anno.

Poiché le emissioni di carbonio sono aumentate e le temperature sono aumentate, il deflusso è peggiorato. L'atmosfera più calda è in grado di trattenere più umidità, secondo gli scienziati. Nella regione dei Grandi Laghi, acquazzoni più forti stanno erodendo sempre più i terreni, rafforzare il flusso dei torrenti e possibilmente versare più sabbia e limo sulle barriere coralline in aree come Saginaw Bay.

Dopo forti temporali, le immagini aeree mostrano grandi pennacchi di sedimenti provenienti da fiumi e affluenti che alimentano i Grandi Laghi. La valanga sottomarina di sedimenti crea problemi alle uova di pesce.

Negli esperimenti di laboratorio, Gatch, il ricercatore della Purdue, scoperto che le uova di coregone avevano meno possibilità di sopravvivenza quando erano ricoperte di sabbia e, ancora di più, limo. Queste uova si affidano alle correnti lacustri per passare attraverso gli spazi tra le rocce per fornire loro ossigeno.

"Dopo una certa quantità di sedimentazione, non c'è abbastanza flusso di ossigeno e le uova praticamente soffocano, " ha detto Gatch.

Mentre i fiumi del Michigan contribuiscono alle coste sabbiose del lago Michigan orientale, Le acque dell'Illinois sono caratterizzate da un fondale roccioso.

A Julian's Reef, una barriera corallina naturale di acque profonde a quasi 14 miglia al largo di Fort Sheridan, gli scienziati nel 1990 hanno filmato i ciottoli incontaminati e il substrato roccioso dove si sapeva che la trota di lago si radunava e deponeva le uova. Venti anni dopo, gli scienziati sono tornati per ispezionare l'area e hanno scoperto che era stata completamente invasa da quagga e cozze zebra delle dimensioni di un'unghia.

"Sapevamo che (le cozze) sarebbero state là fuori, ma siamo rimasti tutti scioccati nel vedere questo completo effetto coperta, "ha detto Rebecca Redman, uno scienziato che ha studiato l'habitat della barriera corallina con l'Illinois Natural History Survey. "La nostra preoccupazione immediata era, bene, dove sono quegli spazi? Quelle cozze hanno incrostato le rocce e riempito tutti quegli spazi di cui pensiamo abbiano bisogno le trote di lago per far prosperare le loro uova".

Dagli anni '80, Julian's Reef è l'unico posto nel lago Michigan dove l'U.S. Fish and Wildlife Service immagazzina trote di lago nelle acque dell'Illinois. I ricercatori dicono che gran parte dei 100, Più di 000 avannotti di trote di lago sopravvivono fino all'età adulta oggi, ma gli ambientalisti temono che l'aumento dell'habitat della barriera corallina intasato impedisca la deposizione delle uova naturale.

Si ritiene inoltre che le sovrabbondanti cozze quagga asfissiano le uova di pesce. Assorbono già gran parte dell'ossigeno vicino al fondo del lago, ed espellono le feci che generano alghe fastidiose note come Cladophora che contribuiscono a ridurre i livelli di ossigeno.

Anche se le uova ricevessero abbastanza ossigeno per sopravvivere, perché le cozze ostruiscono gli spazi tra le rocce della barriera corallina, le uova possono essere facili prede per i predatori. Ora, oltre che minuscolo, mangiatori di fondo invasivi come ghiozzi tondi e gamberi arrugginiti che erano già in grado di predare le uova salvate dalle rocce, anche i pesci più grandi come il pesce gatto di canale li divorano.

Gatch ha detto che i suoi dispositivi per la pulizia della barriera corallina non sono stati testati contro le cozze invasive, che usano appiccicoso, appendici filiformi per aderire alle superfici dure. Ma la prossima estate il lago Michigan sarà il loro banco di prova.

Nel frattempo, i pesci stanno ancora tornando alle barriere coralline coperte di cozze per deporre le uova. A Julian's Reef, i ricercatori hanno osservato uova e avannotti di trota di lago, alcuni dei quali erano dove meno si aspettavano che fossero, secondo Jeffrey Stein, uno scienziato ricercatore senior con l'Illinois Natural History Survey.

Ci sono ancora molte domande, compreso se le formazioni possono proteggere le uova da potenziali predatori come il coregone, che i ricercatori hanno osservato frugare nei letti di conchiglie morte. Ma la scoperta è uno sviluppo incoraggiante.

"Non so se la vuoi chiamare resilienza, perché la loro riabilitazione è stata lenta, " Uomo rosso, lo scienziato di stato, detto della trota di lago. "Ma è una consapevolezza che potrebbero trovare un modo per riprodursi con successo".

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