A Transportation Model Assessment of the Risk to Native Mussel Communities from Zebra Mussel Spread
Authors: Schneider Daniel W. , Ellis Christopher D. , Cummings Kevin S. 
Published: August 2010

When introduced species threaten native flora and fauna, protection requires an analysis of the risk that native species face from the spread of the introduced species. Models of invading species, however, often do not include a dynamic component of risk. North American freshwater mussels are at risk of fouling by the introduced zebra mussel (Dreissena polymorpha). Predictions of the risk to native mussel communities of invasion by the zebra mussel can help prioritize conservation efforts. We present a model for the spatial analysis of zebra mussel spread that allows the characterization of relative risk of infestation to the high‐quality mussel communities of Illinois streams. A gravity model, constrained at origin and destination, was parameterized with data on boat use at 120 boat landings in Illinois. The risk of spread of zebra mussels depends on the number of boat trips from infested waters, which in turn depends on distance from an infested water, boat use at a site, and the position of a lake within a river system. Habitats supporting a high diversity of native mussels and threatened and endangered species are at risk of infestation from reservoirs upstream. Invasion of inland lakes and reservoirs in Illinois is predicted to occur first at areas of high boat use close to currently infested waters, including the Fox Chain of Lakes, followed by central Illinois reservoirs. These reservoirs will act as stepping stones, facilitating the invasion of lakes upstream of critical native mussel habitats. Efforts to protect waters that center on prevention of the initial invasion of stepping‐stone lakes could significantly reduce the risk of infestation. Education and inspection efforts are predicted to be more effective than quarantine because quarantines would displace boat traffic to critical habitats. The class of models presented here is useful for predicting risk of invasion when complete data on vector movement are not available.  Evaluación de Riesgo de un Modelo de Transportación para Comunidades Nativas de Mejillones Debido a la Dispersión del Mejillon Zebra Cuando las especies introducidas amenazan la flora y fauna nativa, la protección requiere de un análisis del riesgo que las especies nativas enfrentan debido a la disperción de las especies introducidas. Sin embargo, los modelos de invasión de especies frecuentemente no incluyen un componente dinámico de riesgo. Los mejillones de Norteamérica se encuentran en riesgo de ser entampados por el mejillón zebra introducido (Dreissena polymorpha). Las predicciones de riesgo para las comunidades nativas de mejillones podrían ayudar a priorizar los efuerzos de conservación. Presentamos un modelo de análisis espacial de la dispersión del mejillón zebra que permite la caracterización del riesgo relativo de infestación de comunidades de mejillones de alta calidad de los arrollos de Illinois. Un modelo de gravedad, forzado en el origen y destino, se parametrizó con datos de uso de botes en 120 arribos en Illinois. El riesgo de dispersión del mejillón zebra depende del número de viajes de boes a zonas infestadas, que a su vez depende de la distancia a la que se encuentran las aguas infestadas, el uso del bote en el sitio y la posición del lago dentro del sistema riverino. Los hábitats que soportan una gran diversidad de mejillones nativos y de especies amenazadas o en peligro se encuentran en riesgo de infestación por los reservorios aguas arriba. Se predice que la invasión de lagos y reservorios tierra adentro en Illinois, ocurriría primero en áreas con un alto uso de botes, cercanas a las zonas actualmente infestadas incluyendo la cadena de Lagos Fox, seguido de los reservorios del centro de Illinois. Estos reservorios actuarían como trampolines, facilitando la invasión de lagos rio arriba, con hábitat crítico para especies de mejillones nativos. Los esfuerzos para proteger las aguas que se centren en la prevención de la invasión inicial de lagos‐trampolín podría reducier significativamente el riesgo de infestación. Se predice que la educación e inspección de esfuerzos serían mas efectivos que las cuarentenas, puesto que las cuarentenas podrían desplazar el tráfico de botes hacia hábitats críticos. La clase de modelos presentados en este trabajo son de gran uso para la predicción de riesgos de invasión cuando los datos de vector de movimiento no se encuentran a la mano.