Climate Change Effects on North American Inland Fish Populations and Assemblages

Abstract

Climate is a critical driver of many fish populations, assemblages, and aquatic communities. However, direct observational studies of climate change impacts on North American inland fishes are rare. In this synthesis, we (1) summarize climate trends that may influence North American inland fish populations and assemblages, (2) compile 31 peer-reviewed studies of documented climate change effects on North American inland fish populations and assemblages, and (3) highlight four case studies representing a variety of observed responses ranging from warmwater systems in the southwestern and southeastern United States to coldwater systems along the Pacific Coast and Canadian Shield. We conclude by identifying key data gaps and research needs to inform adaptive, ecosystem-based approaches to managing North American inland fishes and fisheries in a changing climate.

El clima es un factor forzante clave para muchas poblaciones y ensambles de peces y de comunidades acuáticas. Sin embargo, son pocos los estudios observacionales acerca de los impactos del cambio climático en los peces de aguas continentales en Norte América. En esta síntesis (1) se resumen las tendencias climáticas que pueden influir en las poblaciones y ensambles de peces de aguas continentales en Norte América, (2) se compilan 31 trabajos arbitrados que documentan los efectos del cambio climático sobre las poblaciones y ensambles de peces de aguas continentales en Norte América y (3) se comentan cuatro casos de estudio que representan una variedad de respuestas observadas que van desde los sistemas de aguas cálidas en el suroeste y sureste de Los EE.UU., hasta los sistemas de aguas frías a lo largo de la costa del Pacífico y del escudo canadiense. Finalmente, se identifican huecos de información clave y necesidades de investigación tendientes a proporcionar información para diseñar enfoques ecosistémicos con el fin de manejar a los peces y a las pesquerías de aguas continentales en Norte América de cara a un clima cambiante.

Le climat est un facteur critique pour de nombreuses populations de poissons, bancs et communautés aquatiques. Cependant, les études d'observation directe des impacts des changements climatiques sur les poissons continentaux d'Amérique du Nord sont rares. Dans cette synthèse, nous (1) résumons les tendances climatiques qui peuvent influencer les populations et communautés de poissons continentaux d'Amérique du Nord, (2) compilons 31 études examinées par des pairs sur les effets documentés du changement climatique sur les populations et communautés de poissons continentaux dl'Amérique du Nord, et (3) mettons l'accent sur quatre études de cas représentant une variété de réponses observées allant des systèmes d'eaux chaudes dans le sud-ouest et sud-est des États-Unis aux systèmes d'eau froide le long de la côte du Pacifique et du Bouclier canadien. Nous concluons en identifiant les lacunes en matière de données clés et les besoins de recherche pour informer sur les approches fondées sur les écosystèmes adaptatifs à la gestion des pêches et des poissons continentaux d'Amérique du Nord face au changement climatique.

ACKNOWLEDGMENTS

We thank Doug Beard, Jeff Kershner, and Jodi Whittier for their assistance in facilitating the climate change workshop. We also thank the other workshop participants for their useful feedback on scoping this article, as well as Mark W. Rogers U.S. Geological Survey (USGS), anonymous reviewers, and journal editors for their constructive comments through multiple rounds of review. Any use of trade, firm, or product names is for descriptive purposes only and does not imply endorsement by the U.S. Government.

FUNDING

This work was developed through an expert workshop hosted by the USGS National Climate Change and Wildlife Science Center (NCCWSC), and the USGS Missouri Cooperative Fish and Wildlife Research Unit (CFWRU), held at the USGS Northern Rocky Mountain Science Center (Bozeman, Montana) in June 2015. The participating CFWRUs are sponsored jointly by the USGS, the Wildlife Management Institute, and the U.S. Fish and Wildlife Service in addition to state and university cooperators: the Alaska Department of Fish and Game and the University of Alaska Fairbanks (Alaska CFWRU), the North Carolina Wildlife Resources Commission and North Carolina State University (North Carolina CFWRU), the Missouri Department of Conservation, and University of Missouri (Missouri CFWRU).