Use of structured expert judgment to forecast invasions by bighead and silver carp in Lake Erie

Identifying which nonindigenous species will become invasive and forecasting the damage they will cause is difficult and presents a significant problem for natural resource management. Often, the data or resources necessary for ecological risk assessment are incomplete or absent, leaving environmental decision makers ill equipped to effectively manage valuable natural resources. Structured expert judgment (SEJ) is a mathematical and performance-based method of eliciting, weighting, and aggregating expert judgments. In contrast to other methods of eliciting and aggregating expert judgments (where, for example, equal weights may be assigned to experts), SEJ weights each expert on the basis of his or her statistical accuracy and informativeness through performance measurement on a set of calibration variables. We used SEJ to forecast impacts of nonindigenous Asian carp (Hypophthalmichthys spp.) in Lake Erie, where it is believed not to be established. Experts quantified Asian carp biomass, production, and consumption and their impact on 4 fish species if Asian carp were to become established. According to experts, in Lake Erie Asian carp have the potential to achieve biomass levels that are similar to the sum of biomasses for several fishes that are harvested commercially or recreationally. However, the impact of Asian carp on the biomass of these fishes was estimated by experts to be small, relative to long term average biomasses, with little uncertainty. Impacts of Asian carp in tributaries and on recreational activities, water quality, or other species were not addressed. SEJ can be used to quantify key uncertainties of invasion biology and also provide a decision-support tool when the necessary information for natural resource management and policy is not available. El Uso de Juicio Experto Estructurado para Predecir Invasiones de Carpas Asiaticas en el Lago Erie Resumen Identificar cuales especies no-nativas se volveran invasoras y predecir el dano que causaran es complicado y presenta un problema significativo para el manejo de recursos naturales. Con frecuencia los datos o recursos necesarios para la evaluacion de riesgo ecologico estan incompletos o son inexistentes, lo que deja mal equipados a quienes toman las decisiones ambientales para manejar efectivamente recursos naturales valiosos. El juicio experto estructurado (JEE) es un metodo con bases matematicas y de desempeno para obtener, sopesar y agregar juicios expertos. En contraste con otros metodos de obtencion y agregacion de juicios expertos (donde, por ejemplo, se le pueden asignar pesos iguales a los expertos), JEE sopesa a cada experto con base en su asertividad estadistica y capacidad de informar por medio de la medida de desempeno en un conjunto de variables de calibracion. Usamos JEE para predecir los impactos de las carpas asiaticas no-nativas Hypophthalmichthys spp. en el Lago Erie, donde se cree que no se ha establecido. Los expertos cuantificaron la biomasa, produccion y consumo de la carpa asiatica y su impacto sobre cuatro especies de peces si la carpa asiatica se llegara a establecer en el lago. De acuerdo a los expertos, en el Lago Erie, la carpa asiatica tiene el potencial de adquirir niveles de biomasa similares a la suma de biomasa de varios peces que se han cultivado comercialmente o recreativamente. Sin embargo, se estimo por los expertos que el impacto de la carpa asiatica sobre la biomasa de estos peces seria pequeno, con poca incertidumbre. Los impactos de la carpa asiatica sobre los tributarios y las actividades recreativas, la calidad del agua o sobre otras especies no se evaluaron. El JEE puede usarse para cuantificar incertidumbres clave de la biologia de la invasion y tambien proporcionar una herramienta de apoyo para las decisiones cuando la informacion necesaria para el manejo de los recursos naturales y la politica no esta disponible.