Influence of physicochemical factors on the distribution and biomass of invasive mussels (Dreissena polymorpha and Dreissena bugensis) in the St. Lawrence River

Twenty sites along the St. Lawrence River were sampled to determine if the distribution and abundance of invasive mussels (zebra mussel (Dreissena polymorpha) and quagga mussel (Dreissena bugensis)) are explained by physicochemical variables. Calcium concentration, substrate size, and depth independently explained significant proportions of variation in biomass for both species. Zebra mussel populations occurred at calcium levels as low as 8 mg Ca·L–1, but quagga mussels were absent below 12 mg Ca·L–1, suggesting that they have higher calcium requirements. Both species increased in biomass with increasing substrate size but displayed contrasting patterns with depth. Using combinations of these environmental variables, we developed stepwise multiple regression models to predict zebra mussel biomass and quagga mussel biomass. The zebra mussel model included calcium concentration, substrate size, and depth (r2 = 0.36, P < 0.0001), while the quagga mussel model included only substrate size and depth (r2 = 0.32, P < 0.0001). These results suggest that dreissenid mussel abundance (and correlated impacts) will vary predictably across environmental gradients, but the same predictive model will not be accurate for both species. Résumé : Nous avons échantillonné 20 sites le long du Saint-Laurent pour voir s’il est possible d’expliquer la répartition et l’abondance des moules envahissantes (la moule zébrée (Dreissena polymorpha) et la moule quagga (Dreissena bugensis)) d’après les variables physico-chimiques. Les concentrations de calcium, la taille du substrat et la profondeur expliquent de façon indépendante des portions importantes de la variation en biomasse des deux espèces. Les populations de moules zébrées se retrouvent à des concentrations de calcium aussi faibles que 8 mg Ca·L–1, mais les moules quagga sont absentes aux concentrations inférieures à 12 mg Ca·L–1, ce qui indique que ces dernières ont des besoins plus élevés en calcium. Les biomasses des deux espèces augmentent en fonction de la taille du substrat, mais elles suivent des patrons différents en fonction de la profondeur. En combinant ces variables du milieu, nous avons mis au point des modèles de régression multiple pas à pas pour prédire les biomasses des moules zébrées et des moules quagga. Le modèle des moules zébrées comprend les concentrations de calcium, la taille du substrat et la profondeur (r2 = 0,36, P < 0,0001) et celui de la moule quagga contient seulement la taille du substrat et la profondeur (r2 = 0,32, P < 0,0001). Ces résultats indiquent que l’abondance des bivalves dreissénidés et les impacts reliés varient de façon prédictive le long de gradients de l’environnement, mais qu’un même modèle prédictif ne peut être précis pour les