Effects of Sediment Transport on Survival of Salmonid Embryos in a Natural Stream: A Simulation Approach

Lisle, Thomas E.; Lewis, Jack

doi:10.1139/f92-257

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“…Excessive sedimentation rates in streams reduce fish recruitment through the smothering of fish eggs, particularly those deposited within the voids of gravel stream beds (e.g. numerous cyprinids and walleye) or in fish (salmonid) spawning beds known as redds (Crouse et al, 1981;Lisle and Lewis, 1992;Doeg and Koehn, 1994;Nerbonne and Vondracek, 2001). …”

Section: Effects Of Cohesive Sediment On Biological Processesmentioning

confidence: 99%

The effect of coarse gravel on cohesive sediment entrapment in an annular flume

Glasbergen¹,

Stone²,

Krishnappan³

et al. 2015

Proc. IAHS

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Abstract. While cohesive sediment generally represents a small fraction (<0.5%) of the total sediment mass stored in gravel-bed rivers, it can strongly influence physical and biogeochemical processes in the hyporheic zone and alter aquatic habitat. This research was conducted to examine mechanisms governing the interaction of cohesive sediments with gravel beds in the Elbow River, Alberta, Canada. A series of erosion and deposition experiments with and without a gravel bed were conducted in a 5-m diameter annular flume. The critical shear stress for deposition and erosion of cohesive sediment without gravel was 0.115 Pa and 0.212 Pa, respectively. In experiments with a gravel bed, cohesive sediment moved from the water column into the gravel bed via the coupling of surface and pore water flow. Once in the gravel bed, cohesive sediments were not mobilized under the maximum applied shear stresses (1.11 Pa) used in the experiment. The gravel bed had an entrapment coefficient (ratio between the entrapment flux and the settling flux) of 0.2. Accordingly, when flow conditions are sufficient to produce a shear stress that will mobilize the armour layer of the gravel bed (>16 Pa), cohesive materials trapped within the gravel bed will be entrained and transported into the Glenmore Reservoir, where sediment-associated nutrients may pose treatment challenges to the drinking water supply.

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Section: Effects Of Cohesive Sediment On Biological Processesmentioning

confidence: 99%

The effect of coarse gravel on cohesive sediment entrapment in an annular flume

Glasbergen¹,

Stone²,

Krishnappan³

et al. 2015

Proc. IAHS

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“…On observe généralement que les épisodes de débits élevés, pendant lesquels le transport des particules fines augmente considérablement, entraînent le colmatage des frayères, voire leur destruction, hypothéquant ainsi indirectement ou directement la survie des oeufs et des alevins (CHAPMAN, 1988 ;LISLE et LEWIS, 1992). Par forts débits, les vitesses élevées peuvent entraîner un décolmatage du substrat de surface qui rend temporairement les frayères plus perméables à l'eau de surface.…”

Section: Températures Et Débitsunclassified

“…Entre ce stade et l'émergence des alevins, le débit ne subit pas de variations majeures et les mortalités sont faibles (6 % des embryons éclos). Ceci confirme que les événements hydrologiques ont une influence négative sur la survie, ce qui est déjà signalé par CHAPMAN (1988) et pris en compte par LISLE et LEWIS (1992) et GUERRIN et DUMAS (2001. RUBIN et GLIMSÄTER (1996), puis MASSA (2000) observent aussi, pour la première partie d'incubation une fragilité des embryons de truite commune, Salmo trutta, dont les mortalités sont fonction des teneurs en oxygène, en ammonium et en nitrites.…”

Section: Survie à L'émergence Et Relations Avec Les Facteurs Environnunclassified

“…Ils demeurent du même ordre de grandeur pour la Truite de mer (Salmo trutta L.), comme l'observent RUBIN et GLIMSÄTER (1996). Les mortalités sont essentiellement dues au colmatage des interstices du substrat, qui réduisent les apports d'oxygène et l'évacuation des déchets métaboliques, tels l'ion ammonium (NH 4 + ), sa forme non ionisée la plus toxique, l'ammoniaque (NH 3 ), et à moindre égard, les nitrites (NO 2 ), ainsi qu'à la destruction des frayères lors des crues (BURKHALTER et KAYA, 1977 ;CHAPMAN, 1988 ;LISLE et LEWIS, 1992 ;CRISP, 1993CRISP, , 1996RUBIN et GLIMSÄTER, 1996 ;INGENDAHL, 2001 ;GUERRIN et DUMAS, 2001). …”

Section: Introductionunclassified

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Survie Embryonnaire Du Saumon Atlantique (Salmo Salar L.) Dans Un Cours D’eau Du Sud De Son Aire De Répartition, La Nivelle

Dumas

Olaizola

Barrière

2007

Bull. Fr. Pêche Piscic.

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RÉSUMÉL'évaluation de la survie du saumon Atlantique entre la ponte et l'émergence des alevins hors des graviers est réalisée dans le bassin de la Nivelle dans les domaines accessible (trois tronçons) et non accessible (trois tronçons) aux géniteurs. Pour ce faire, des capsules d'incubation de 12 cm 3 , contenant des oeufs fraîchement fécondés, sont insérées dans des frayères artificielles et naturelles. Le débit et la température de l'eau de surface, l'oxygène dissous des eaux de surface et interstitielle et les caractéristiques granulométriques du substrat des frayères sont contrôlés pendant toute la durée de l'expérience. La survie, de 28,6 % en moyenne dans l'ensemble des sites, est plus élevée dans les tronçons de l'amont (52,7 % dans la Très Haute Nivelle et son affluent, le Lapitxuri) que dans les autres sites, dont ceux actuellement colonisés par l'espèce (21,5 %). Il n'est pas observé de différence de survie entre les frayères artificielles et naturelles. Les mortalités interviennent essentiellement lors des épisodes de crues avant l'éclosion. Une corrélation positive forte existe entre la saturation en oxygène de l'eau interstitielle et la survie. Pour une saturation minimum en oxygène au-dessous de 62 %, la survie reste inférieure à 27 %. En revanche, la composition granulométrique du substrat ne semble pas agir directement sur la survie. Ce facteur n'étant pas corrélé avec l'oxygène dissous, ceci suggère que dans ce cours d'eau, le flux circulant dans les frayères ne provient pas uniquement de l'eau de surface, mais aussi de la nappe alluviale pauvre en oxygène dissous. Mots-clés :Stades embryonnaires, frayère, survie, oxygène, eau courante, Salmo salar. EGG-TO-FRY SURVIVAL OF ATLANTIC SALMON (SALMO SALAR L.) IN A RIVER OF THE SOUTHERN EDGE OF ITS DISTRIBUTION AREA, THE NIVELLE ABSTRACTSurvival of Atlantic salmon from egg deposition to fry emergence was estimated in the Nivelle River watershed in the zone colonized by spawners (three stretches) and the upstream uncolonized zone (three stretches). Twelve cm 3 incubation capsules, which contained green eggs, were inserted into artificial and natural redds. Discharge and temperature of surface water, oxygen content of surface and intra-gravel water, and gravel composition of redd substratum were monitored all over the experiment period. Survival, 28.6% overall, was higher in upstream stretches (52.7% in the Very Upper Nivelle and its tributary, the Lapitxuri) than in the others, among which, those of the colonized zone (21.5%). There was no survival difference Bull. Fr. Pêche Piscic. (2007) 384 : 39-60 -40 -between artificial and natural redds. Mortality mostly occurred during freshets before hatching. A strong positive correlation was observed between oxygen saturation of interstitial water and survival. For a minimum oxygen saturation < 62%, survival was < 27%. On the other hand, gravel composition did not seem to directly influence survival. This factor was not related to oxygen content, suggesting that, in this river, intra-gravel flow does not ...

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“…The effects of increased sedimentation resuhing in "embeddedness" (fine sediment filling in gaps between gravel in streams) on hatching of salmonid eggs has been described (Waters 1995) and has resulted in guidelines based on percent fines and other variables (Lotspeich andEverest 1981 andCaux et al, 1997 Additional related information is available on the effects of both sediment transport and suspended sediment concentrations on the early life stages offish. Lisle and Lewis (1992) provide a useful model of salmonid embryo survival based on streamflow and sediment transport. They were able to incorporate long-term streamflow records (6 years), bedload transport, a relationship between transport and infiltration of bedload and fine sediment into gravel and the result of embryo survival and gravel properties.…”

Section: Predicting Impact (8 Questions)mentioning

confidence: 99%

Measuring Rates and Effects of Dredging-Induced Sedimentation: Results From a Survey of Experts

Germano¹,

Carey²

2004

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Public Repoiliiig burden for tliis collection of infonnation is estimated to average 1 hour per response, including the time for reviewing instnictions, searcWng existing data sources, gatliering and maintaining tlie data needed, and completing and reviewing the collection of information. Send comment regarding this btirden estimates or any otlier aspect of tliis collection of uifonnation, including suggestions for reducing this burden, to Washmgton Headquarters Services, Directorate for uifonnation Operations and Reports, 1215 Jefferson Davis Highway, Suite 1204, Arlington, VA 22202-4302, andtotlie Office of Management and Budget, Paperwork Reduction Project (0704-0188,) Wasliuigton, DC 20503.

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Effects of Sediment Transport on Survival of Salmonid Embryos in a Natural Stream: A Simulation Approach

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The effect of coarse gravel on cohesive sediment entrapment in an annular flume

The effect of coarse gravel on cohesive sediment entrapment in an annular flume

Survie Embryonnaire Du Saumon Atlantique (Salmo Salar L.) Dans Un Cours D’eau Du Sud De Son Aire De Répartition, La Nivelle

Measuring Rates and Effects of Dredging-Induced Sedimentation: Results From a Survey of Experts

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