最終氷期の後退以来、山のクレバスの高いところにある孤立した水域は地形的に魚類から隔絶されてきた。[ 1 ]ワシントン州内では、オリンピック山脈とカスケード山脈の多くの湖に20世紀初頭から魚類が放流されてきた。州の野生生物管理機関が存在する以前は、米国森林局が山間の湖にニジマス(Oncorhynchus mykiss)、カットスロートトラウト(Oncohynchus clarki)、イースタンカワマス(Salvelinus fontinalis)を放流していた。この時代における高地の湖の管理は、主にスポーツフィッシングの機会を向上し、二次的に生態系のバランスを確立することに重点を置いていた。魚類、特にイースタンカワマスの自然繁殖は、低栄養環境での飢餓による過剰繁殖と「発育阻害」につながった。その結果、漁師の関心が低下し、湖の自然生物相に大きな悪影響が生じている。[ 2 ]生物多様性に関する懸念に対処することは、種の保全や高地湖の漁業管理の課題にプラスの影響を与える可能性があります。
すべての湖で過剰な自然繁殖が見られるわけではありませんが、山岳湖に生息するトラウトの存在は、これらの湖沼に広く見られる生物相の減少の一因となっている可能性があります。外来トラウトは、本来は魚のいない湖で頂点捕食者を置き換え、トップダウン型の食物連鎖を変化させます。[ 3 ]
ノースカスケード国立公園局複合施設で実施された研究では、シュノーケル観察を通じて、ヨコエビサンショウウオの幼生への影響が調べられました。ヨコエビサンショウウオは、標高の高い魚のいない湖では脊椎動物の頂点捕食者だと考えられていますが、魚類の存在は、多くの場合、幼生の密度の低下につながります。 [ 4 ] 魚の影響は注目すべき要因ですが、魚の捕食は、サンショウウオの行動、特に夜行性の変化とより一般的に関連しています。湖の標高が低下し、[ 5 ]科学者は、湖の生態系におけるサンショウウオの減少につながる追加の非生物的および生物的要因を調べてきました。標高、水温、湖の面積と深さ、適切な食料資源の入手可能性はすべて、魚の導入と相互作用して影響を及ぼします。両生類の減少は世界的な問題となっており、その主な原因は化学物質による汚染、酸性雨、オゾン層の破壊、生息地の破壊、そして外来種の導入であるとされています[ 6 ]。最近の研究では、両生類の減少とツボカビ症を引き起こすツボカビとの相関関係が示されています。この病原体は、両生類、特にサンショウウオの個体群を脅かす多くの新興感染症の一つです。主に生きた動物の輸出入を通じて拡散しますが、感染した動物が逃げ出したり、野生に放たれたりした場合に脅威となります[ 7 ] 。
カイアシ類は、広範囲のサイズと湖の生息地に生息する、甲殻類または動物プランクトンである。魚類は外洋性の生息地に大きな影響を与え、食物連鎖を変え、特定の種を絶滅させることさえある。Diaptomid kenai は、マスが繁殖している浅い湖ではあまり見られない大型種であると考えられている。彼らはしばしば赤色であり、捕食性のマスの格好の餌食となる。D. kenai のいない湖では、D. tymelli などのより小型のカイアシ類の種が多く生息する可能性がある。この相関関係は、大型のカイアシ類がより小型のカイアシ類を捕食していることを示唆している。より深く、マスの繁殖が限られている湖では、D. kenai の体サイズが全体的に小さくなるものの、両者の共存が観察されている。[ 8 ]捕食性の端脚類であるGammarus の存在も、食物連鎖内のレベルを決定づける。[Weidman 2011]外来種のマス、サンショウウオの幼生、あるいはガマルスは、上位の捕食者が不在の場合、外洋性捕食者としての地位を担う。同様に、D. kenaiは、水柱内に大型捕食者が不在の場合、上位捕食者となる。これらの動的な相互作用は、カイアシ類とガマルス属の両方にとって適切な生息環境を提供する様々な非生物的要因にも依存している。[ 9 ]
魚類による影響は湖の生息地以外でも感じられる。カリフォルニア州シエラネバダ山脈で行われた研究では、ノシシの餌となるカゲロウの減少とマスの生息数の相関関係が観察された。導入されたマスは鳥類の競争相手に境界を越えた影響を及ぼした。魚類は羽化水生昆虫をめぐってノシシを凌駕し、魚のいない湖に比べてカゲロウの出現数が98%も減少した。魚類のいない湖ははるかに生産性が高く、羽化昆虫を餌とするノシシの数が5.9倍に上った。カゲロウはノシシが幼鳥に与える餌として最も頻繁に利用される食料源であるため、カゲロウの個体数が劇的に減少すると、雛の成功率に悪影響を及ぼす可能性がある。[ 10 ]
マス類の個体群が多様な影響を与えているという証拠を踏まえ、山岳湖へのマスの稚魚の放流継続をめぐって議論が交わされている。それぞれの湖は独自の生態系を有し、それぞれ異なる管理課題を抱えている。過去の失敗と将来の計画を詳細にまとめ、湖沼管理における優先順位の再編成に向けた計画が存在する。多くのケースで取り組みは成功しているが、一部の湖は依然として魚類の過剰繁殖の影響を強く受けている。[ 11 ]一方で、在来魚、特にブルトラウトの遺伝的純粋性や回復への取り組みに悪影響を与える可能性があるため、魚類の完全排除を支持するケースもある。[ 12 ]
米国西部とカナダでは懸念が存在するものの、世界中で両生類に関する研究が行われ、マスの影響を評価している。イースタンカワマスは、グランパラディーゾ国立公園(イタリアアルプス)に生息するアカガエル( Rana temporaria)の存在と繁殖の成功に悪影響を及ぼしている。森林限界より上の露出した湖は、成体、オタマジャクシ、卵塊の隠れ場所がほとんどなかった。[ 13 ]イースタンカワマスは、米国で見られる過剰放流のパターンと同様に、そのような環境で「成長率の低下」で生き延びていることが判明した。Rana temporariaの繁殖地としての高山湖の適合性を再確立するために、魚類の完全駆除が提案されている。しかし、標高の低い湖は生息地の複雑さが増し、カエルと魚類の両方の安定した個体群が存在する機会がある。[ 14 ]
アイダホ州とワシントン州では、ブラウントラウト、レイクトラウト、タイガーマスケルンジなどの既知の魚食魚種を導入することで、成長が阻害され個体数が過剰になった湖を制御する取り組みが行われてきました。アイダホ州で実施された研究は主にタイガーマスケルンジに焦点を当てており、複雑性の低い生息地で成功を収めています。これらの魚の存在により、カワマスの個体数は大幅に減少し、残った魚の平均体長と体重が増加しました。[ 15 ]同様に、ワシントン州の生物学者はタイガーマスケルンジの導入を採用し、現在もこれらの魚の影響を研究しています。歴史的に、ワシントン州では同様の結果を求める取り組みが行われてきました。ブラウントラウトとレイクトラウトの両方がワシントン州カスケード山脈内のさまざまな湖に導入され、20年間にわたってモニタリングが行われました。ブラウントラウトの導入ではわずかな改善が見られましたが、最も大きな成功を収めたのはレイクトラウトの導入でした。タイガーマスは体長約28cmで放流されたのに対し、ブラウントラウトとレイクトラウトは稚魚として放流されたため、効果が現れたのは12年後でした。短期的な駆除活動においては、より大型の魚を放流することで、望ましい結果が得られる可能性が高いと考えられます。[ 16 ]
この方法は、短期的かつ一時的な対策と見なされることが多い。湖で刺し網漁をすることは、膨大な時間と労力を要し、確実な除去方法とは言えない。ある研究では、2.5ヘクタールの湖で1万回の刺し網漁を行った結果、東部カワマスが除去されたと報告されている[ 17 ] 。広大で深い湖や、木質堆積物で覆われた複雑な湖岸線を持つ湖では、効果は薄れる[ 18 ]。
湖沼管理において伝統的に使用されている魚類駆除剤には、ロテノンとアンチマイシンの2種類があります。化学物質の使用は、本来清らかな環境を汚染し、標的以外の生物を死滅させるという否定的なイメージがあるため、一般の人々から軽視されることが多いです。[ 19 ] 魚類駆除剤を使用する場合、アンチマイシンが好まれることが多いのは、湖の無脊椎動物への影響が少なく、下流の魚類に到達する前に毒性が自然に減衰するためです。[ 20 ]ロテノンは解毒速度が遅く、湖沼全体に悪影響を及ぼします。どちらも高価であり、遠隔地にあるため使用が困難です。[ 21 ]
20 世紀初頭に行われた多くの魚類管理方法は、脆弱な湖の生態系に細心の注意を払う必要があるという教訓と警告となっている。[ 22 ]山岳湖の生物多様性に関する議論が続く中、成功するためには妥協が必要になる可能性が高い。 1 つの方法は、低密度の魚の放流である。これには、マス類を放流する前に、湖の非生物的および生物的要因を評価するベースライン調査が必要である。[ 23 ]同様に、湖に入るマスの数が減ると、環境への影響が減り、レクリエーションとしての釣りの機会が増える。魚は餌をめぐる競争がないため大きく成長し、生物相に悪影響を与えるほど十分な数の魚が存在しなくなる。容易に繁殖するマス類を避け、不妊の三倍体の魚を放流しないようにするための追加的な努力が行われている。繁殖しない種を導入することで、魚は同じ年齢クラスになり、最終的には死ぬため、生物相の回復が可能になる。繁殖する魚は、湖の生物相に継続的な圧力をかける。[ 24 ]湖の管理計画はケースバイケースで異なり、種の個体数が変動するにつれて再評価が必要となるため、全体として議論は続いている。