Tilbake til søkeresultatene

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø

Ecology and management of the invasive snow crab: Predicting expansion, impacts and sustainability in the Arctic under climate change

Alternativ tittel: Økologi og forvaltning av den invaderende snøkrabben: evaluering av utbredelse, påvirkninger og utvikling i Arktis under klimaforandringer

Tildelt: kr 8,9 mill.

Prosjektnummer:

294464

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2019 - 2023

Geografi:

Samarbeidsland:

Snøkrabben er et stort krepsdyr som har invadert Barentshavet siden 1996. Hvor krabben kommer fra, er fortsatt ukjent. Snøkrabben er en invaderende art som sprer seg raskt østover og nordover i Barentshavet, men er også en ressurs for kommersielt fiske. Tidligere studier har antydet at store krepsdyr som snøkrabben har en betydelig påvirkning på organismesamfunnene på sjøbunnen, men langtidsvirkningene for artssammensetning og økosystemfunksjoner er fremdeles ukjent. Det er derfor et stort behov for nye data, mer kunnskap og pålitelige forutsigelser med hensyn til de potensielle virkningene av snøkrabben på marine arktiske organismesamfunn ettersom bestanden brer seg i Barentshavet. Denne nye kunnskapen vil gi essensiell informasjon for utvikling av målrettede forvaltningsstrategier for et kommersielt fiske på en invaderende art med det mål å opprettholde god miljøtilstand i Barentshavet. EISA omfatter nasjonale og internasjonale partnere som vil arbeide sammen med bruk av nye metoder og instrumenter hvor sentrale spørsmål er: 1) hvilke forandringer forårsaker snøkrabben for sjøbunnens organismesamfunn, inkludert andre kommersielle arter; 2) hva er dynamikken i snøkrabbebestanden i Barentshavet og hvor kommer krabben fra; 3) hvilke forutsigelser kan gjøres med hensyn til spredning og påvirkninger, spesielt med sikte på endrede miljøforhold under de rådende klimaforandringer? Ved avslutningen av prosjektet vil alle resultater og kunnskap bli satt sammen i et samfunnsøkonomisk og forvaltningsmessig rammeverk som kan legges til grunn for forvaltningsmessige avgjørelser. I prosjektet har vi kombinert feltarbeid, molekylær analyse, næringsnett modellering og verdi-kjede analyse. Gjennom dette har vi oppnådd en multi-disiplinær analyse av fortid, nåtid og mulige fremtidige rolle til snøkrabben i Barentshavet. Vårt 12-dagers tokt til Barentshavet var veldig vellykket og vi lykkes i å samle inn bunnfauna langs en gradient av snøkrabbe-tetthet. Vi samlet også inn prøver av snøkrabbens mageinnhold som vi har anvendt i molekylær analyse og til populasjons genetiske studier. Analysene av bunnsamfunn omfattet protozoans (poredyr), infauna og epifauna. Resultatene ble analysert med referanse til krabbetetthet. Vi tok også i bruk historiske data fra en bredere geografisk skala for å få bedre innsikt i potensiell fremtidig påvirkning fra snøkrabbe. Resultatene våre viser en moderat effekt på sjøbunn samfunn. Regionale forskjell i funksjoner av bunndyr kan indikere hvilke arter levere de meste viktige funksjoner dominerer I de sentrale og sørlige områdene av Barentshavet. Vi utførte genetisk analyse av prøver fra snøkrabbe fra flere arktiske lokaler og foreløpige resultater viser mindre variasjon i snøkrabbe populasjonen i Barentshavet enn i krabber fra andre områder. Dette indikerer at vi snakker om et begrenset antall introduserte snøkrabbe fra et begrenset antall områder. Når analysene er ferdigstilt vil vi ha gode forutsetninger for å konkludere med tanke på hva som er de sannsynlige opphavs-områdene til krabben i våre områder og sannsynlige migrasjons-ruter. Næringsnett analysene viser betydningen av funksjonelle karakteristika til fauna med tanke på hvordan næringsnettet responderer på krabbe-invasjonen. Videre ser vi at den kombinere effekten av klimaendring og snøkrabbe kan bidra til fremtidige endringer i bentiske samfunn. Vår analyse av det globale markedet for snøkrabbe viser de ulike rollene til ulike aktør-land fra produksjon til import. De økonomiske forbindelsene mellom ulike land er svært ulike med en mer kompleks verdikjede i USA enn i Canada og Norge. Disse verdikjedene er imidlertid svært følsomme for uforutsette hendelser som pandemi, krig osv. Ved å kombinere økonomisk og økologiske modeller i prosjektet finner vi at det er en stor sannsynlighet for en fremtidig økt krabbeproduksjon i Norge. Dette bør tas hensyn til i forvaltning og utvikling av fiskerinæring. EISA prosjektet har bidratt til utdanning av master, PhD og postdoc studenter og prosjektresultatene blir nå publisert for et vitenskapelig publikum. I tillegg har prosjektets innhold og resultater vært kommunisert til ulike interessegrupper, barn og unge via media, skoleprosjekter og Forskningsdagene.

Global invertebrate fisheries have expanded rapidly over the last few decades, however they receive much less attention than finfish fisheries in socio-economic research. Snow crabs (i.e., crab species of the genus Chionoecetes) are some of the most valuable and sought-after crab species on the global stage. They have only arrived in the Barents Sea in the several last decades and have expanded considerably, and indications from other areas in their geographic range suggest they potentially have strong impacts on seafloor, and even pelagic, communities through their predation and competition with commercial fish. There is therefore a strong need to monitor and model the potential food-web effects of snow crab, now and in the future. The results indicate that where snow crab is abundant they appear to have substantial effects across the seafloor community. Potential for regional expansion and increased biomass suggest this will increase over the next 20-30 years. Modelling studies indicate that considering spatial perspectives is critical to more accurately assess impact. Food web structure, including the nature and number of links, and the degree of linkage among different food-web elements is important in assessing change as species expand and/or climate change impacts other aspects of system ecology. Functional traits are shown to be useful, both in comparing different regions within the ecosystem, identifying food-web vulnerabilities. Interactions among multiple environmental and biological stressors were found to be important for projecting how ecosystem function may change as key species invade and spread. From the economic and policy perspectives, value chain and teleconnection analysis were shown to have important implications for future fishery and value growth for Norway. These are important for economic planning and development of sea-going and land-based infrastructure, but important data gaps are frequent and hinder more complete analysis both nationally and internationally. Results of this study also indicated how vulnerable, and to come extent how adaptable, complex socio-ecological systems are to regional and global events.

Twenty-two years after the first record of the snow crab in the eastern Barents Sea, this invasive species has rapidly spread north-westerly. Because of its dual nature as an invasive species and potential exploitable resource, the snow crab’s expansion in the Barents Sea has important ecological, economic and political implications, both nationally and internationally. Although available evidence suggests that large decapods play a role in structuring benthic communities, studies considering long-term changes on the structure and function of the ecosystems impacted by large invasive crustaceans are scarce. There is thus an urgent need for empirical data and modelled predictions on the impact of the snow crab in Arctic systems, to ensure that robust management decisions can be implemented to support sustainable value creation and Blue Growth. EISA addresses this challenge in 4 scientific work packages that will use state-of-the-art methods (sampling, ecosystem modelling, genetics and metagenomics and machine learning) to generate cutting-edge knowledge on 1) the changes the crab causes on the structure and function of the benthic communities, including other commercial species (WP1); 2) the dynamics of the snow crab population in the Barents Sea, including the origin of the invasion (WP2); 3) predictions on the snow crab dispersal and impact, in the framework of climate change (WP3); and 4) synthesise all results in a socio-economic and governance framework that can inform management guidelines (WP4). EISA progress and results will be shared with academic fellows, management authorities, industry and society through a dissemination and communication plan to ensure that the latest knowledge on the snow crab is available for the development of robust ecosystem-based management measures and increased sustainable value creation in the Arctic region. The EISA consortium includes 8 leading research teams and benefits from a dedicated postdoc.

Budsjettformål:

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø