Tilbake til søkeresultatene

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling

VANN - Evolutionary ecology and hydrology - the effects of stream flow dynamics on the white-throated dipper

Tildelt: kr 4,0 mill.

Vi har kombinert hydrologi og biologi for å forstå hvordan den lokale vannføringen ved hekkeplassene påvirker Norges nasjonalfugl, fossekallen Cinclus cinclus. Når biologer er interessert i hvordan miljøet påvirker dyr, er det ofte miljøfaktorer i stor romlig skala som brukes. Et eksempel på slike miljødata er meteorologiske data som NAO indeksen (North Atlantic Oscillation). Det er som oftest ikke globale forhold som faktisk påvirker et dyr, men snarer de lokale miljøfaktorene ved hekkeplassen. Grunnen til at man sjelden bruker lokale miljøfaktorer i forskning er fordi de ofte ikke har blitt målt, eller er vanskelige å måle. Den lokale miljøfaktoren som har størst betydning i vårt forskningsprosjekt er vannforholdene i elvene og bekkene der fossekallen lever. Fossekallen er en fugl som er avhengig av åpent rennende vann fordi den henter all mat på bunnen av elver og bekker, og fordi den trenger rennende vann til å bygge reiret ved. Dette er spesielt viktig under hekketiden, da vannføringen skjuler reiret, i tillegg til å tjene som forsvar mot rovdyr. Derfor er flom, tørke og is svært viktige faktorer for fossekallen. Gjennom et interdisiplinært samarbeid mellom biologer ved Universitetet i Oslo og hydrologer ved Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) har vi simulert daglig vannføring for å forstå hvordan variasjonen i lokale vannforhold påvirker fossekallens hekkesuksess. Derfor har vi med hjelp av en hydrologisk modell simulert hydrologiske tidsserier med daglig vannføring for hver enkelt fossekall-hekkeplass i perioden 1978-2015. Simuleringen stemmer meget godt med virkeligheten, og har derfor vært essensiell for å forstå hvilke konsekvenser endringer i vannføring og hydrologi har for fossekallen. Jo tidligere fossekallen hekker, desto flere avkom får den. I tillegg så er hekketidspunkt en av de sterkeste responsene på endringer i klima. Fossekallen hekker i gjennomsnitt ti dager tidligere nå enn for 37 år siden. Vi fant at vannføring og hydrologi som gjenspeiler vannforholdene på hekkeplassen var viktige for fossekallen. Høy vintervannføring, høye grunnvannsnivåer og lite snø rett før hekkesesongen bidro til tidligere hekking. Fossekall som hekker i lavlandet hekker tidligere enn de som hekker høyere opp i terrenget, men den effekten avtok under studieperioden slik at hekkingen er blitt mer synkron. Varmere vintrer har sannsynligvis ført til mer åpent vann også i høyden, med tidligere hekking som følge. I tillegg så hekket hunnene som hadde hanner som var kjent i området tidligere enn hunnene som hadde nye partnere. Hos dyr som forsvarer et territorium for sin reproduksjon er noen områder mer populære enn andre og oftere brukt. Det er indikasjoner på at vannføring er en del av forklaring på hvorfor noen territorier var mer populære hos fossekallen enn andre. Fossekall i lavlandet legger flere egg og får flere unger enn fossekall høyere opp i terrenget. Under studieperioden har fossekallen også begynt å legge flere egg. Varmere vårer og mindre snø bidrar også til at fossekallen legger flere egg. Mer variasjon i vannføring og snømengde tidlig om våren og varmere vær gjør at fossekallen får fram flere unger. Men jo mere fossekall det er i området, desto større er konkurrensen og desto færre unger får fossekallene. Som en del i prosjektet har vi også undersøkt muligheten for konkurranse mellom fossekall og rekoloniserende laks og ørret. De tre artene har overlapp i næringsvalg, i tillegg til at laks- og ørretyngel også kan inngå i dietten til fossekall. Overraskende nok fant vi at fossekallens bestandsutvikling var positivt korrelert med antallet ørret yngel oppstrøms, men ikke nedstrøms vandringshinderet for laks og sjøørret. Dette indikerer at fossekall prederer på ørret. Sannsynligvis er det større mengde av alternative byttedyr nedstrøms som gjør at yngel av laks og sjøørret ikke er viktig i det området.

-

In this project, we take an interdisciplinary approach and use a novel method of simulating daily hydrological runoff on a small spatial scale and apply it to an exclusive long-term study of breeding white-throated dippers Cinclus cinclus. This proposal p rovides a unique opportunity to understand how variation in the key local environment affects the ecology and evolution of a top predator of freshwater ecosystems. Floods, droughts and freezing of the river occur on a small spatial scale determined by the local hydro-meteorology and topography and can have severe consequences influencing the ecology and the evolutionary processes. Water flow dynamics also has potential to change due to climate change as well as due to riverine basin regulations caused by hydropower production. We therefore propose to analyse how environmental variation in terms of water flow dynamics (B1) affect breeding parameters and territory occupancy, leading to an understanding of how birds perceive habitat quality, (B2) determine t he amount of phenotypic plasticity and estimate selection and heritability, (B3) including knowledge of population age composition, influence the population dynamics, and (B4) influence the effects of liming and the subsequent competition of the recover ed salmonid population on territory occupancy and population dynamics of the white-throated dipper population.

Budsjettformål:

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling