The cod capelin interaction in the Barents Sea: spatial dynamics in predator prey overlap and functional response

Hva styrer torskens beiting på lodde i Barentshavet? I CODFUN-prosjektet har vi funnet noen av svarene på dette spørsmålet - svar vi trenger for å kunne fiske lodde bærekraftig - også i framtida. Barentshavet er enormt - fire ganger så stort som fastlands-Norge. Her lever noen av verdens største fiskebestander, inkludert nordøstarktisk torsk - eller skrei. I Barentshavet er det stor geografisk variasjon i bunndyp, sjøtemperatur - og i byttedyr for torsk. Lodde - en liten stimfisk- er lettfordøyelig og energirik, og derfor ideell torskemat. Dessverre for torsken som liker seg best på havbunnen, lever lodde for det meste høyere oppe i vannsøyla. Derfor er den ikke alltid så lett å få tak i. I Barentshavet er det store forskjeller i lysforhold, temperatur og isdekke gjennom året. Både lodde og torsk vandrer nordover om sommeren for å finne mat og sørover for å gyte og slippe unna isen om vinteren. Sesongvariasjon, geografisk variasjon og variasjon mellom år - hvor, når og hvor mye torsken spiser av lodde er ikke konstant. I CODFUN har vi koblet teoretiske modeller på adferd med store datamengder samlet inn på tokt de siste 15 årene for å få innsikt i denne variasjonen. Store bestander trenger stor plass så det er særlig bestandsstørrelsene som bestemmer torsken og loddas utbredelse og hvor mye de overlapper geografisk. I de senere årene har det vært mye torsk i Barentshavet. I denne perioden har torsk og lodde overlappet to steder i vinterhalvåret - i nord hvor umoden lodde overvintrer, og langs kysten av Finnmark og Russland hvor moden lodde gyter. Om høsten har torsken vært utbredt over hele Barentshavet mens lodda har vært konsentrert på et mindre område øst for Svalbard. Om høsten befinner altså ingen lodde seg i torskefrie soner noe som betyr at all lodda kan risikere å bli spist av torsk. Imidlertid er det stor forskjell mellom torskene i hvor mye lodde de spiser innenfor loddeområdet om høsten, og noe overraskende så er ikke totalmengden lodde rundt hver torsk så avgjørende. Forholdene må nemlig ligge til rette for at torsken enkelt kan få tak i den lodda som er der. På middels dype banker og i bankskråningene hvor det er nok lys om dagen til at torsken kan se lodde ved bunnen. er det mest torsk og også mest lodde i torskemagene. På morgenkvisten, når det lysner og før lodda danner stimer, vandrer lodda nedover i vannsøyla. Da kan torsken effektivt spise lodde uten å måtte bevege mer enn noen meter opp fra bunnen. Området der lodda fins om høsten er langt nord, og det er bare rundt 1°C i vannet. Siden torsken har samme kroppstemperatur som omgivelsene, fordøyer den maten svært sakte i så kaldt vann. Antagelig beiter torsken ikke hver dag, men bruker mesteparten av tiden på å fordøye. Det kalde vannet, bunndypet samt loddas adferd skaper variasjon mellom torskene og begrenser hvor mye lodde hver torsk kan spise. I tillegg til at CODFUN har gitt ny innsikt i fordelingsmønsteret til lodde og torsk og torskens beiteadferd, kan resultatene styrke loddeforvaltningen. I dag måles mengden av stor lodde på et tokt om høsten. Enkelt sagt, regner man deretter ut hvor stor andel av lodda som vil overleve frem til gyting om våren, og på dette grunnlaget fastsettes en loddekvote. CODFUN har frambrakt kunnskap som kan bidra til å forbedre og oppdatere modelle som brukes til å beregne hvor mye lodde torskebestanden spiser. Det er et mål å inkludere den nye innsikten i framtidas oppdaterte loddemodell.

Resultater fra CODFUN vil utgjøre en del av kunnskapsgrunnlaget for oppdatering av modell som brukes til kvoterådgiving for lodde i Barentshavet. Kompetanse og metodikk utviklet i CODFUN åpner opp nye muligheter til å bruke bredbåndsakustikk for å studere predator-byttedyr interaksjoner i marine økosystemer.

Cod and capelin are abundant species with significant influence on the Barents Sea ecosystem dynamics and fisheries, as they form a tight trophic link and sustain large fisheries. In short-lived species like capelin, natural mortality caused by predation is high and variable, influencing optimal harvesting. However, in natural systems, predation mortality is difficult to quantify. The number of prey eaten by each predator, together with the abundance of predators and prey, determine natural mortality due to predation. In natural heterogenous environments, abundances of prey and predators vary locally. Therefore spatial overlap between prey and predators becomes a very important factor determining the probability of being eaten. Ecological processes are typically scale dependent and predator-prey overlap may change depending on the scale of observation. By ignoring the local variation in overlap, or extrapolating across scales without accounting for spatial heterogeneity, the estimates of natural mortality at the population level may be biased. In this project we propose to use a combination of state-of-the-art ecological statistical modelling, multi-scale retrospective analysis, and a small-scale field study to investigate the capelin-cod interaction at different spatial scales. In addition to an increased understanding of a fundamental Barents Sea ecosystem process, we expect to be able to use the results to improve the formulation of natural mortality included in the existing capelin assessment model for the Barents Sea.