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Abstract

The fairy shrimp, Branchinecta packardi, is one of the most abundant grazers in rock pools on the Colorado Plateau in the southwestern United States. Over the past 20 years, global warming has caused a megadrought that has shortened the hydroperiod of rock pools on the Colorado Plateau. How will a reduced hydroperiod affect the persistence of B. packardi? We manipulated drying rates in the lab at warm temperatures (21 °C to 27 °C) and abundant food availability to determine the maximum rate at which B. packardi can complete a life cycle. The abundance of B. packardi will decline if its time to complete a life cycle is longer than the period of inundation. We introduced 20 early instars (3 days old) to each of 30 containers consisting of 6 treatments: 6, 8, 10, 16, and 20 days of inundation since hatching. The treatment with 20 days of inundation was divided into high food and low food conditions to examine the effects of food availability on life history traits. Although B. packardi can complete a life cycle in 6 days with abundant food, its relative fitness was 0.0 because survival, growth, and fecundity were much lower in that treatment than in all other treatments with a longer hydroperiod. Growth (total length) plateaued at 12–13 mm after 8 days of inundation in males and after 10 days in females, whereas average fecundity peaked after 16 days of inundation (242 eggs/female). Also, B. packardi raised over 20 days of inundation with low food had a very low relative fitness (0.1) because survival, growth, and fecundity were 50%, 40%, and 85% lower, respectively, than observed in the 20-day high-food treatment. Since natural pools are generally oligotrophic, we conclude that hydroperiods <16 days are likely to cause a general depletion of B. packardi on the Colorado Plateau. We discuss recommendations for future research on global warming, including the understudied effects of the community composition of planktonic and benthic algae on fairy shrimp fitness.


El camarón hada, Branchinecta packardi, es uno de los herbívoros más abundantes en los estanques rocosos de la meseta de Colorado, en el suroeste de Estados Unidos. El calentamiento global ha provocado una mega sequía en los últimos 20 años que ha acortado la duración de las inundaciones de dichos estanques en la meseta de Colorado. ¿Cómo afectará un periodo reducido de inundación a la persistencia de B. packardi? Manipulamos las tasas de evaporación en el laboratorio a temperaturas cálidas (21 °C a 27 °C) con abundante alimento para determinar la velocidad máxima a la que B. packardi puede completar un ciclo de vida. La abundancia de B. packardi disminuirá si el tiempo necesario para completar un ciclo de vida es más largo que el periodo de inundación. Introdujimos 20 individuos en estadios tempranos (3 días de edad) en cada uno de 30 contenedores para ser expuestos a uno de seis tratamientos: 6, 8, 10, 16 y 20 días de inundación desde la eclosión. El tratamiento con 20 días de inundación se dividió en tratamientos de abundante y escaso alimento para analizar los efectos de la disponibilidad de alimentos en los rasgos de historia de vida. Aunque B. packardi puede completar un ciclo de vida en 6 días con abundante alimento, su aptitud relativa fue 0.0 porque la tasa de supervivencia, de crecimiento y de fecundidad fueron mucho menores que en todos los demás tratamientos que contaban con un hidroperiodo más largo. La tasa de crecimiento se redujo significativamente después de los 12–13 mm de longitud al cabo de 8 días de inundación en machos (10 días en hembras), mientras que la fecundidad alcanzó su punto máximo después de 16 días de inundación (promedio = 242 huevos/hembra). Además, la aptitud relativa de B. packardi criado durante 20 días de inundación con escaso alimento fue muy baja (0.1), ya que las tasas de supervivencia, crecimiento y fecundidad fueron 50%, 40% y 85% más bajas, respectiva­mente, que en el tratamiento de 20 días con abundante alimento. Dado que la mayoría de estanques naturales son oligotróficos, concluimos que hidroperiodos de <16 días pudieran causar un agotamiento general de B. packardi en la meseta de Colorado. Discutimos posibles recomendaciones para investigaciones futuras acerca del calentamiento global, incluyendo los efectos poco estudiados que tiene la disponibilidad de alimento en el desarrollo y ciclo de vida de camarones hada en estanques rocosos.

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