Western Pearlshell (Margaritifera falcata) Extirpation in the Smith River, Montana, with a Possible Link to Warming Water Temperatures

Abstract

Abstract. Western pearlshell (Margaritifera falcata) populations are in decline across the species' range in western North America. In 2008, Montana categorized the western pearlshell as an imperiled species of concern (S2) based on reduced detections at historically occupied sites and few viable populations. Between 2004 and 2014, we surveyed 24 Smith River reaches (61 total sites in the watershed) for the presence of western pearlshell populations. Despite historical and anecdotal descriptions of abundant western pearlshell in the Smith River, intensive structured surveys between 2004 and 2007 documented only 4 sections with low-density, nonviable western pearlshell populations (<10 individuals, large size classes [average total length = 70 mm], with no signs of recruitment). In 2014, we revisited these occupied sites to repeat surveys (expending significantly more search time) and observed no live individuals. This was surprising given that, although those populations would certainly die out without recruitment, older individuals can oftentimes persist for decades. Therefore, we consider the western pearlshell mussel extirpated from the Smith River watershed. We reviewed long-term USGS gage discharge and temperature data near the western pearlshell populations to evaluate the potential causal factors for, and timing of, the extirpation. From 3 July to 3 August 2007, water temperatures were at or above the thermal stress levels of the western pearlshell (>25 °C, with maximum daily temperatures of 28 °C) for 23 days. Water temperatures did not reach these threshold levels on any days between 2008 and 2012, and in 2013, only 6 days reached temperatures >25 °C (max. 26 °C). Therefore, we hypothesize that the lack of live individuals reported in 2014 was most likely a result of population losses occurring during the summer of 2007. We could not evaluate viruses or bacterial infections as possible causes of the extirpation, but these factors are being implicated in recent mussel mass mortality events. Such infections may have been additional causal factors in the Smith River extirpations because of already high E. coli loads in conjunction with thermally and/or oxygen-stressed individuals. Two eDNA samples collected in July 2022 downstream of the Hwy. 360 bridge and Fort Logan WMA tested negative for western pearlshell DNA fragments, confirming their continued absence. Resumen. Concha de perla occidental, Margaritifera falcata, las poblaciones de mejillones están en declive en todo el oeste de los Estados Unidos. En 2008, Montana enumeró la concha de perlas como una especie de preocupación en peligro (S2) basada en detecciones severamente reducidas en sitios históricamente ocupados y muy pocas poblaciones viables. Entre 2004 y 2014, examinamos 24 secciones del río Smith (61 sitios totales de cuencas hidrográficas) para la presencia de poblaciones de conchas de perlas occidentales. A pesar de las descripciones históricas y anecdóticas de abundantes conchas de perlas en algunos tramos del río Smith, las encuestas estructuradas entre 2004 y 2007 documentaron sólo cinco secciones con poblaciones de conchas perlas de baja densidad y no viables (<10 individuos, clases de gran tamaño, sin reclutamiento). En 2014, revisamos estos sitios y realizamos encuestas (usando significativamente más tiempo y esfuerzo de búsqueda) y observamos cero individuos vivos. Utilizamos datos de descarga y temperatura del medidor USGS a largo plazo recopilados más cercanos a las poblaciones de conchas de perlas para explicar los posibles factores causales para, y el momento de la muerte. Del 3 de julio al 3 de agosto de 2007, se registraron 23 días de temperaturas del agua a o por encima de los niveles de estrés térmico de la perla occidental (>25 °C, con temperaturas máximas de 28 °C). Las temperaturas del agua no alcanzaron estos niveles umbral en ningún día entre 2008 y 2012, y en 2013, sólo se notificaron 6 días con temperaturas >25 °C (máx. 26 °C). Por lo tanto, presmemos la hipótesis de que los resultados negativos de la encuesta divulgada en 2014 fueron en su mayoría probables debido a la muerte de la población a partir del verano de 2007. No consideramos que los virus o las infecciones bacterianas fueran las causas de la muerte, puro estos factores están siendo implicados en más de los recientes eventos de mortalidad de mejillón, especialmente en individuos ya térmicamente y/o con estresados por el oxígeno. Éstos pueden haber sido un factor adicional en las extirpaciones del río de Smith con las cargas ya altas de E. coli, conjuntamente con individuos termal y/o oxígeno-tensionados. En julio 2022, dos muestras de eDNA recolectadas aguas abajo del puente Hwy. 360 y Fort Logan dieron negativo para fragmentos de DNA de concha de perla, lo que confirma su ausencia continua.