Tilbake til søkeresultatene

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø

Combined effects of multiple organic stressors from jellyfish blooms and aquaculture operations on seafloor ecosystems

Alternativ tittel: Kombinerte effekter av organiske stressfaktorer fra manet oppblomstringer og havbruks operasjoner på havbunnsøkosystemer

Tildelt: kr 18,1 mill.

Havets helsetilstand blir svakere som følge av varmere klima og menneskelig aktivitet. Dette kan føre til en reduksjon av tilgjengelige økosystemtjenester. Denne nedgangen er særlig tydelig i kystnære områder hvor utslipp fra kommunale avløpssystemer, landbruk, havbruk, og industrielle kilder føre til oppblomstring av alger og maneter. I Norge er en av de største truslene for helsetilstanden til kystøkosystemene en økning i avsetningen av organisk materiale på havbunnen. Overflødig fôr fra oppdrettsanlegg og fiskeavfall er en viktig kilde til organisk materiale og bunnfelling av døde maneter, som er et økende problem i enkelte fjorder, er et annet. Den økte tilførselen av organiske materiale kan endre syklusen til næringsstoffer på havbunnen, og i noen tilfeller resultere i en alvorlig reduksjon av oksygen i vannet. Dette kan ha konsekvenser for hele økosystemet og derved påvirke økonomien til kystsamfunn som er avhengige av økosystemtjenester fra havet. De siste 3 årene har vi gjennomført felt- og laboratorieforskning, samt geokjemisk modellering og økosystemtjenester, i norske fjorder. Vi har gjennomført 3 9-10 måneders distribusjon av sedimentfeller på 6 fjordstasjoner (Lurefjorden, 2 i Hardangerfjorden, Masfjorden og 2 i Kaldfjorden) for å dokumentere bakgrunnstilførsel av organisk materiale (OM) til havbunnen, samt mulige bidrag fra gelatinøs zooplankton. Arbeidet i Kaldfjorden inkluderte ADCP strømmålere for å hjelpe til med hydrografisk modellering for bruk i den BROM biogeokemiske modellen. Vi fant at Periphylla-dominert fjord (Lurefjorden) hadde høyere OM-avsetning enn Masfjorden, som er fri fra Periphylla. En BS-student har skrevet sin thesis basert på disse dataene. I tillegg har vi dokumentert sesongmessige vertikalfluks i begge Hardangerfjordstasjonene, selv om fellen nær en fiskegård viste en demping av sesongmessigheten, samt høyere total fluks, sammenlignet med en stasjon bare 500 meter unna. De to stasjonene i Kaldfjorden viste meget lignende mønstre til tross for at de hadde helt annen strøm- og organiske inngangs- regimer. For å vurdere skjebnen og virkningen av geléer på sjøbunnen har vi utført rensningsstudier for å avgjøre hvor raskt rensende fauna forbruker manetdetritus. Her var vi overrasket over å se at det ikke var noen dybdegradient i avgrensende priser, som det har blitt funnet i mange andre studier med forskjellige agn. I tillegg ser vi at den norske sjøkreps, Nephrops norvegicus, er en hyppig oppsøker av manetdetritus, og kan utnytte en betydelig del av næringen fra manetdetritus. Disse to papirene ble publisert sent 2017 og tidlig 2018 i høyprofilerte. Nephrops-resultatene fikk stor interesse for media, nå godt over 2 millioner lesere gjennom 51 norske og internasjonale aviser. Åtselesersstudier i Kaldfjorden, Nord-Norge, og fra Svalbard angir flere og komplekse roller av atlantisk torsk på dynamikk av åtseleser i disse arktiske fjordene. Konsekvenser av manetskrott på nærbunnshydrodynamikken, som kunne ha en signifikant effekt på oksygenkonsentrasjoner, ble evaluert i flumstudier. En ny teknikk ble også designet for å teste innvirkningen på sedimentoksygennivåene. Resultatene indikerer tetthetsavhengige effekter av manetsskrott på nærbunnstrøm. Ved lave tetthet (6 per kvadratmeter), øker sirkulasjonen i bunnvannet, men strømmen reduseres når tettheter er over 12 kropper per kvadratmeter. Eksperimentelle studier av sedimentprosesser, hvor isotopmerket OM ble tilsatt i nærvær og fravær av manlig detritus, ble gjennomført 2016 i Hardangerfjorden, og i 2017 i Kaldfjorden (Troms). Foreløpige resultater tyder på at fiskeanlegg påvirker organisk karboninnhold, nematode og foraminiferal overflod og makrofaunal samfunnsstruktur i Hardangerfjorden. Karbonopptaket i nematoder ble også påvirket, men ingen synergistiske effekter av manet OM ble registrert for nematode respirasjon. Resultatene fra ovennevnte studier bidrar til å parametere en geokjemisk modell (BROM. Et manuskript (i revisjon) ved hjelp av denne modellen og feltdata fra Hardangerfjorden integrerer prosjektresultater for å oppnå en bred forståelse av kilder, skjebner og virkninger av maneter på sediment samfunnsstruktur og funksjon. Modellen er nå også implementert for Kaldfjorden for å integrere våre data og gi en kontrast til den sørlige fjorden. Disse resultatene kombineres med både intervjubaserte verdsettingsstudier og bioøkonomisk modellering for å evaluere sosioøkonomiske / økosystemtjenester påvirkning av maneter-fiskeoppdretts interaksjoner.

In this large, collaborative project we have built and strengthened partnerships among both the national and international partners in the project, as well as several institutions that came into the project as collaborators but not full partners. We have also combined experimental work and modeling, with outputs applied to socio-economic analyses related to environmental status around fish farms. Scientific outcomes have been published for the academic community, in popular science publications, and in our blog. More synthetic work still to be published (bioeconomic assessment) will be of significant management value. Longer-term impacts include participation of 13 young scientists in this project where they were exposed to international collaboration and multidisciplinary applied research of relevance to management and society. Synthetic work will provide knowledge-based advice related to the aquaculture industry and will have long-term benefits for the industry and its regulators.

Ocean health is declining due to a combination of climate warming and human activities, and is accompanied by a concomitant reduction in ecosystem services. This decline is particularly evident in coastal regions where inputs from municipal, agricultural, aquaculture, and industrial sources lead to blooms of algae and gelatinous plankton. Whereas these stressors have been studied individually in Norway, combined effects of the most prevalent sources of organic loading have not been addressed. This project uses an inter- and multi- disciplinary approach to investigate the effect of organic loading from jellyfish detritus and aquaculture waste on seafloor ecosystems along the coast. We investigate the cumulative effects of anthropogenic climate change and pollution on populations of marine species, the ecosystem as a whole, and society at large, including processes and interactions within and between these levels using field, laboratory, and modeling activities. Our results will feed into a socio-economic study exploring the effect of interactions between anthropogenic and natural changes in climate and the environment on ecosystem functions and services in Norway's coastal environments. These are the primary themes within the ØKOSYSTEM joint ecosystem-effects call. Finally it will provide an assessment of the impact and probability of wide-ranging changes in the composition, function and dynamics of ecosystems. This is critical for sustainably managing marine ecosystems in Norway, quantifying ecosystem resilience in the face of combined stressors, and providing projections of society?s ability to adapt to such changes. Two postdoctoral positions and key roles for four early-career scientists make this project a valuable training vehicle for Norwegian marine science.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø