| 1. |
- Adill, Anders, et al.
(författare)
-
Biologisk recipientkontroll vid Forsmarks kärnkraftverk : årsrapport för 2013
- 2014
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- I rapporten redovisas resultaten av undersökningarna inom recipientkontrollprogrammet i Forsmark under 2013. Den planerade effekthöjningen av kraftverket påbörjades under 2013 för Forsmark 2 och ledde till ökad genomströmning av kylvatten. Förlusterna i silstationen dominerades under våren av storspigg (Gasterosteus acelatus). Mest förekommande art under höstprovtagningen var strömming (Clupea harengus), främst årsyngel, som indikerar rekryteringsframgång för strömming i Forsmarksområdet. Mängden ål (Anguilla anguilla) i proverna under hösten var lägre än på många år, men likt tidigare bestod förlusterna huvudsakligen av blankålar. Vid provfiskena i Biotestsjön fångades stora mängder abborre (Perca fluviatilis) och mört (Rutilus rutilus) under våren, vilket visar på en betydande anlockning till anläggningen under lekperioden. I yngelundersökningarna på hösten fångades dock små mängder årsyngel av abborre och mört. Den minskade förekomsten av ål i Biotestsjön, sedan gallren avlägsnades 2004, fortsatte även under 2013. Trots att mängden ål minskar i anläggningen kan man se att små ålar anlockas in till Biotestsjöns varma vatten. Den positiva trenden i fångsterna av abborre i Biotestsjön under hösten fortsatte under 2013. Andelen unga fiskar, från årsyngel upp till tre års ålder, var stor. Tillväxten hos abborrynglen under året var extremt snabb och individer upp till 18 cm fångades. Under höstens provfiske fångades stora mängder årsyngel av gädda (Esox lucius). Även dessa hade vuxit mycket snabbt, med totallängder upp mot 40 cm. Årets resultat av bottenfaunaundersökningarna vid den medeldjupa stationen nära ön Länsman, som tidvis berörs av kylvattenplymen, visade att bottenfaunasamhället hade återhämtat sig från låga värden 2011 och 2012. Under 2013 var abundanser och biomassor för bottenfaunan tillbaka på mer normala nivåer. Anledningen till tidigare års kollaps i bottenfaunasamhället tillskrivs mekaniska skador på bottnarna vid provtagningsstationen, orsakade av kabeldragningsarbete i samband med förläggningen av sjökabeln Fenno-Skan 2. Fågelstudierna i Forsmarksområdet visade att Biotestsjön är det enskilt viktigaste området för sjöfågel i närområdet. Vid fågelundersökningarna observerades att mellanskarven (Phalacrocorax carbo sinensis) genomförde häckning inne i Biotestsjön för första gången sedan anläggningen färdigställdes på 1970-talet. Häckningen blev misslyckad och inga ungar överlevde, mycket beroende på frekventa störningar från havsörnar i området. Under 2013 fortsatte den positiva utvecklingen för knipa (Bucephala clangula) i Biotestsjön och detta kan vara en följd av att det finns födounderlag i anläggningen för knipa. Möjligen har den nyupptäckta och invasiva musslan Mytilopsis leucophaeata etablerat sig i en så stor omfattning i Biotestsjön att den numera utgör en viktig födogrund förknipan i området.
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
- Adill, Anders, et al.
(författare)
-
Biologisk recipientkontroll vid Forsmarks kärnkraftverk: årsrapport för 2015
- 2016
-
Rapport (refereegranskat)abstract
- I rapporten redovisas resultaten från undersökningarna i det biologiska recipientkontrollprogrammet för Forsmarks kärnkraftverk under 2015. Energiproduktionen i kärnkraftverkets anläggningar var 21,1 TWh under 2015. För Forsmark 2 (F2) var produktionsnivån den största någonsin, sannolikt ett resultat av de effekthöjningar som trädde i kraft 2013. Effekthöjningarna har bland annat medfört att intaget av kylvatten till kraftverket har ökat från cirka 88 m³/s till 96 m³/s. Förlusterna av fisk i silstationerna utgjordes likt tidigare år av småväxta fiskarter samt yngel. Sammanlagt fastnade totalt cirka 19 miljoner individer i silstationerna under åtta provtagningsveckor på våren och tolv veckor på hösten. Storspigg ( på våren och 66 procent under hösten. Under hösten utgjordes den största andelen storspigg av årsyngel vilket speglar artens rekryteringsframgång i kustnära vatten vid Forsmark. Den tidigare ökande förekomsten av ål ( silstationerna har avstannat och 2015 förekom relativt små mängder ål i proverna. Ålarna fastnar främst under senhösten i silstationerna och utgörs främst av könsmogna blankålar. Förlusterna av strömming ( framförallt vuxna individer och i jämförelse med tidigare år var förekomsterna små. Stora nätfångster i Biotestsjön under våren visade återigen anläggningens attraktionskraft och betydelse för fisk i området. Abborre ( rutilus) björkna ( gallren togs bort från anläggningens utsläpp 2004. Mört fångas främst under mars– april och abborre i maj månad i samband med respektive reproduktionsperiod. Trots den omfattande lekaktiviteten för mört i Biotestsjön under våren var det mycket låga tätheter av yngel under hösten. Årsyngel av abborre fångades i relativt stora mängder under 2015. Mängden ål i Biotestsjön har haft en negativ utveckling sedan undersökningarna inleddes 2003. Av de 500 000 glasålar som sattes ut 1989 har de allra flesta sannolikt lämnat anläggningen. Det varma vattnet i Biotestsjön har dock en stor dragningskraft för ålen och det sker kontinuerligt nyrekrytering in till anläggningen. Under hösten bestod nätfångsterna i Biotestsjön främst av abborre, mört och sarv. I kontrollerna för gonadstatus och kondition för abborre och mört påträffades inga individer med skador eller kritiska värden. Åldersanalyserna av abborre visade att de allra flesta var två år eller yngre. De äldre fiskarna skyr sannolikt anläggningen under sommaren då vattentemperaturen är alltför hög. Tillväxten hos abborre och gädda ( fångsterna i nätfiskena likvärdiga med fiskena i oktober och det är sannolikt att de individer som finns i Biotestsjön under hösten övervintrar i anläggningen.Gasterosteus acelatus) svarade för de största förlusterna med 91 procent av individernaAnguilla anguilla) iClupea harengus) utgjordes 2015 avPerca fluviatilis), mört (Rutilus, sarv (Scardinius erythrophthalmus), gers (Gymnocephalus cernuus) ochAbramis bjoerkna) uppvisar alla en positiv utveckling i Biotestsjön sedanEsox lucius) under 2015 var återigen mycket snabb. I december månad var Sammanfattning I nätprovfisket i Forsmarks skärgård fångades likt tidigare år färre fiskar jämfört med Finbofjärden. Den vanligaste arten i provtagningarna var abborre. Den positiva utvecklingen för fångster av stora abborrar (>25 centimeter) i Forsmark fortsatte under 2015. Detta kopplas till abborrens möjlighet att vandra fritt mellan Biotestsjön och omgivande områden och att de periodvis kan tillgodogöra sig Biotestsjöns goda förhållanden för snabb tillväxt. Provtagningarna av mjukbottenfauna i Forsmark och Finbofjärden visade små mellanårsvariationer vad gäller biomassa och abundans under senare år. På den mellandjupa stationen FM 119 har bottenfaunasamhället återhämtat sig sedan likströmskabeln Fenno-Skan 2 grävdes ner i området 2011. I undersökningarna av hårdbottenfauna med så kallade Landforsplattor var skillnaderna stora avseende artförekomst, biomassa och abundans mellan 2014 och 2015. I Biotestsjön var skillnaderna tydligast. De arter som ökat mest var falsk vandrarmussla antipodarumMytilopsis leucophaeata, nyzeeländsk tusensnäcka (Potamopyrgus) och märlkräfta (Leptocheirus pilosus). Den främmande musselarten Mytilopsis leucophaeata och kan sprida sig obehindrat till Biotestsjön. Arten har även påträffats utanför anläggningen i Forsmarks skärgård, men i mycket mindre omfattning jämfört med i Biotestsjön. Sannolikt är vattentemperaturerna under vintern så låga där att de får svårt att överleva. Fågelinventeringarna inom kontrollprogrammet visade under 2015 att Biotestsjön var det enskilt viktigaste området i Forsmark för de sjöfågelarter som ingår i programmet. Förekomsten av mellanskarv ( Forsmarksområdet och häckningar genomfördes återigen inne i Biotestsjön. Likt tidigare år överlevde dock inga ungar och anledningen tillskrivs frekventa störningar från bland annat havsörnar (förekommer rikligt i de varma delarna av kylvattenvägarnaPhalacrocorax carbo sinensis) har ökat iHaliaeetus albicilla) och trut- och måsfåglar.
|
|
| 4. |
- Adill, Anders, et al.
(författare)
-
Effekthöjningsprogrammet vid Forsmarks kärnkraftverk : Sammanfattande rapport från de tre första årens undersökningar
- 2014
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Miljödomstolens deldom 2008-08-21 i målen M 1666-07/M 5786-07 lämnade Forsmark Kraftgrupp AB (FKA) tillstånd att enligt miljöbalken höja den termiska effekten vid kärnkraftverket från 9156 MW till 10281 MW. När effekthöjningen är slutförd beräknas kylvattenflödet ha ökat med cirka 20 procent till 170 kubikmeter per sekund för samtliga tre anläggningar och utsläppstemperaturen i Biotestsjön förväntas ha höjts från 10,3°C till 11,0°C. I samband med effekthöjningarna i kärnkraftverket förväntas den fysiska vattenmiljön och dess organismer påverkas främst genom ökat kylvattenflöde och därmed ytterligare höjda vattentemperaturer i närrecipienten. Enligt prövotidsförordnanden i domen ska det avgöras vilken betydelse den ökade vattenbortledningen av kylvatten och den ökade värmetillförseln till havet kan få för det allmänna fiskeintresset. FKA ska i samråd med Fiskeriverket (numera SLU, institutionen för akvatiska resurser), som är tillförordnad sakkunnig i utredningen, undersöka påverkan på fisket av den ökade vattenbortledningen och den ökade värmetillförseln enligt program (effekthöjningsprogrammet) som Fiskeriverket och FKA kom överens om. Resultatet av utförda undersökningar och utredningar med förslag till slutligt avgörande av frågorna ska redovisas till miljödomstolen senast fem år från det att effekthöjningarna tagits i drift. Denna rapport redovisar resultaten och kunskapsunderlaget från undersökningarna inom den första delen av effekthöjningsprogrammet under åren 2009-2014 samt ger en generell beskrivning av utvecklingen för delar av fisksamhället i Forsmarksområdet. Delmoment inom effekthöjningspro-grammet som avser effekter av ökat vattenflöde består av studier för fiskrekrytering av varmvattenarter i intagsområdet för kylvatten, fiskförluster i silstationerna på kraftverket samt effekter på uttransport av yngel från Biotestsjön. Moment som avser effekterna av ökad vattentemperatur i recipienten är ålders- och tillväxtstudier hos abborre, förekomst och överlevnad av sikyngel i plymområdet, samt anlockning av strömming och romöverlevnad i utsläppsområdet. Den första delen av undersökningarna genomförs innan det ökade energiuttaget inletts på kraftverket. När kärnkraftverket färdigställt utbyggnaden och produktionen uppnått den nya effektnivån ska undersökningarna inom effekthöjningsprogrammet upprepas under tre år. I slutrapporteringen av effekthöjningsprogrammet ska resultaten av utförda undersökningar och utredningar presenteras till miljödomstolen med slutligt utlåtande om effekterna för det allmänna fiskeintresset av den ökade vattenbortledningen av kylvatten och ökade värmetillförseln till havet. Resultaten från första delen av effekthöjningsprogrammet visar att tätheterna av abborre, gädda och mört är mycket låga i intagsområdet i Asphällafjärden. Förlusterna av fisk i silstationerna i kärnkraftverket är omfattande. De största mängderna fastnar under vårarna och senhöstarna, vilket sammanfaller med när den ordinarie provtagningen inom baskontrollprogrammet äger rum. Storspigg i provtagningarna utgör nästan 80 procent av rensmassorna till antalet. Tillväxten hos abborre under första levnadsåret är snabb för individer i Biotestsjön jämfört med abborrar i Forsmarks skärgård och Finbofjärden. I Forsmarksområdet har tillväxten hos årsyngel av abborre ökat sedan mitten av 1990-talet och har uppnått likadana tillväxthastigheter som hos abborrar från Biotestsjön. Denna utveckling finns inte hos abborrar i referensområdet Finbofjärden på Åland. I utsläppsområdet från Biotestsjön finns det en påvisad anlockning av strömming under vårperioden i samband med lek. Lekaktiviteten hos strömming är större inom effektområdet med uppvärmt vatten än på platser som inte påverkas av en temperaturökning. Förekomsten av sikyngel i utsläppsområdet är extremt låg, vilket sannolikt är en följd av den generella utvecklingen för arten i Bottenhavet. För att slutrapporteringen till miljödomstolen med slutligt avgörande i frågorna ska vara av erforderlig kvalité är det nödvändigt att kompletterande studier genomförs för att få tillräckligt med underlag. För att utröna den geografiska omfattningen av effekter av kylvattenutsläppet på strömming är det nödvändigt att utöver de redan planerade ekointegreringarna i kylvattenplymen komplettera med undersökningar i hela Öregrundsgrepen. Larv- och yngelundersökningar borde genomföras vid kylvattenintagen till kraftverket för att uppskatta förlusterna av fisk i dessa livsstadier. Dessutom bör det undersökas hur omfattande lekaktiviteten är för abborre och gädda i Asphällafjärden.
|
|
| 5. |
|
|
| 6. |
|
|
| 7. |
- Florin, Ann-Britt, et al.
(författare)
-
How old are you-Evaluation of age reading methods for the invasive round goby (Neogobius melanostomus, Pallas 1814)
- 2018
-
Ingår i: Journal of Applied Ichthyology. - : Hindawi Limited. - 0175-8659 .- 1439-0426. ; 34, s. 653-658
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In the Baltic, the first observation of the round goby (Neogobius melanostomus, Pallas 1814) was made in 1990. Within the past decade the species became invasive and spread rapidly throughout the Baltic Sea. Studies about the fishes potential impacts on resident species promote the need for an increasing knowledge of their basic stock structures such as growth rates, longevity and mortality, which all rely on accurate estimates of age. Former studies on the round goby have used several different age reading techniques. In this study, we compared three standard otolith preparation methods for ageing and present the best procedure for the invasive round goby. The results showed significant differences in age estimates of the same fish between the different preparation methods and between readers. The estimation of the first annulus, the first year, was the most problematic. The overall agreement was lowest when reading the whole otoliths while the best performance was achieved with sectioned and stained preparation method. Depending on method used the growth estimates also differed. The results question comparability between previous studies and highlight the importance of harmonised aging procedures for the round goby for obtaining correct estimates of population parameters such as growth rate, age at maturity, and longevity.
|
|
| 8. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Faktablad från Integrerad kustfiskövervakning 2022:1 Fjällbacka, Västerhavet, 1989–2021
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den integrerade kustfiskövervakningen i Fjällbacka visar på en dominans av mesopredatorer som skärsnultra, stensnultra och svart smörbult i provfisket i augusti, och en dominans av rovfiskar som gråsej, vitling och torsk i provfisket under oktober. Fångsten av torsk var dock låg under 2021. Förekomsten av gråsej och svart smörbult har ökat i fångsterna sedan 2002. Även gulål var vanligt förekommande i fångsten både i augusti och oktober och visar en tendens till ökning sedan 2002, vilket även mesopredatorer gör. Hälsotillståndet hos tånglake har blivit sämre, samtidigt som de flesta analyserade miljögifter visar relativt låga och nedåtgående eller oförändrade halter. Liknande förändringar har även observerats i de andra referensområdena för kustfisk, vilket kan tyda på att det är fråga om en likartad och generell inverkan på fisken hälsa längs våra kuster. Det är oroande att tånglakens hälsotillstånd har försämrats i ett referensområde som anses vara relativt opåverkat av direkt mänsklig aktivitet. Det är därför angeläget att klarlägga om det är okända miljögifter, kända miljögifter som inte övervakas idag, eller andra miljöfaktorer som orsakar den försämrade hälsan hos tånglake.
|
|
| 9. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Faktablad från Integrerad kustfiskövervakning 2022:2 Holmöarna, Bottniska viken, 1989–2021
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den integrerade kustfiskövervakningen i Holmöarna visar på en tydlig förändring i fisksamhället från ett abborrdominerat till karpfiskdominerat tillstånd. Abborrens tillväxt har ökat under provfiskeperioden, men storleken på stora abborrar har inte ökat över tid. De arter som har ökat i förekomst är mört och sik, liksom mängden stora individer i fisksamhället (fiskar >30 cm). Hos tånglaken har leversomatiskt index minskat och andelen onormala yngel ökat över tid. Hälsotillståndet hos abborre är påverkat, samtidigt som de flesta analyserade miljö-gifter visar relativt låga och nedåtgående eller oförändrade halter. Inverkan på abborrens hälsotillstånd talar för att fisken är exponerad för något eller några kemiska ämnen som idag inte mäts. Liknande förändringar har även observerats i de andra referensområdena för kustfisk och kan tyda på att det är fråga om en likartad och generell inverkan på fiskens hälsa längs våra kuster. Det är oroande att abborrens hälsotillstånd är påverkat i ett referensområde som anses vara relativt opåverkat av direkt mänsklig aktivitet. Det är därför angeläget att klarlägga om det är okända miljögifter eller kända miljögifter som inte övervakas idag, eller andra miljöfaktorer som orsakar fiskens försämrade hälsa och den begynnande negativa utvecklingen som ses på populationsnivå hos abborren.
|
|
| 10. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Faktablad från Integrerad kustfiskövervakning 2022:3 Kvädöfjärden, Egentliga Östersjön, 1981–2021
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den integrerade kustfiskövervakningen i Kvädöfjärden har visat på minskande fångster av abborre och rovfisk sedan 2002, men den varma sommaren 2018 vände trenden med en relativt hög fångst av abborre och även gös under senare år. Abborrens tillväxt har ökat över tid, men inte indikatorn L90 som representerar storleken på stora abborrar. Förekomsten av karpfiskar har ökat, medan gädda har minskat i fångsten sedan 2002. Konditionen hos tånglakehonor har försämrats. Andelen onormala yngel hos tånglaken har varierat mellan åren, men var relativt hög under 2021. Hälsotillståndet hos abborre och tånglake är negativt påverkat. Samtidigt är halterna av de flesta analyserade miljögifterna relativt låga med nedåtgående eller oförändrade trender, med undantag av koppar. Liknande förändringar har även observerats i de andra referensområdena för kustfisk och kan tyda på att det är fråga om en likartad och generell påverkan på fiskens hälsa längs våra kuster. Det är oroande att abborrens och tånglakens hälsotillstånd är påverkat i ett referensområde som anses vara relativt opåverkat av direkt mänsklig aktivitet. Det är därför angeläget att klarlägga om det är okända miljögifter, kända miljögifter som inte övervakas idag, eller andra miljöfaktorer som orsakar fiskens försämrade hälsa.
|
|
| 11. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Faktablad från Integrerad kustfiskövervakning 2022:4 Torhamn, södra Egentliga Östersjön, 2002–2021
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den integrerade kustfiskövervakningen i Torhamn visade en tendens till minskning av abborre och ökning av karpfiskar i provfiskefångsten. Abborrens tillväxt har ökat sedan 2002, men indikatorn L90 som representerar storleken på stora abborrar har inte förändrats över tid. Den främmande arten svartmunnad smörbult har påträffats i låga tätheter i provfisket sedan 2015. Sill har ökat i förekomst, medan sarv, id och gädda har minskat. Hälsotillståndet hos abborre i Torhamn har blivit sämre. Inverkan på abborrens hälsotillstånd talar för att fisken är exponerad för något eller några kemiska ämnen. Liknande förändringar har även bserverats i de andra referensområdena för kustfisk, och kan tyda på att det är fråga om en likartad och generell inverkan på fiskens hälsa längs våra kuster. Att abborre växer snabbare är sannolikt en effekt av den ökade vattentemperaturen, dock är abborrarna unga och som äldst 3 år i fångsten 2021. Det är oroande att gädda som är en nyckelart i ekosystemet minskar och att abborrens hälsotillstånd har försämrats i ett referensområde som anses vara relativt opåverkat av direkt mänsklig aktivitet. Det är därför angeläget att klarlägga om det är okända miljögifter eller kända miljögifter som inte övervakas idag, eller andra miljöfaktorer som orsakar den försämrade hälsan hos abborren.
|
|
| 12. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Fjällbacka, Västerhavet, 1989–2021
- 2022
-
Ingår i: Faktablad från integrerad kustfiskövervakning.
-
Annan publikation (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom den nationella miljöövervakningen av kust och hav bedrivs årligen sedan slutet av 1980-talet ett program för integrerad kustfiskövervakning. Programmet startades i slutet av 1980-talet och omfattar i dagsläget sju nationella referensområden; två i Bottniska viken, ett i norra Egentliga Östersjön, två i södra Egentliga Östersjön och två i Västerhavet.Syftet med programmet är att kartlägga fiskbeståndens status, samt fiskens hälsotillstånd och miljögiftsbelastning för att upptäcka förändringar som indikerar storskalig påverkan av miljöhot som eutrofiering, miljögifter, klimatförändringar och andra miljöfaktorer.Detta faktablad sammanfattar resultat och bedömningar från den integrerade kustfiskövervakningen i referensområdet Fjällbacka i Västerhavet. För en fördjupad presentation av resultaten se; Faktablad frånIntegrerad kustfiskövervakning (Fjällbacka, Torhamn, Kvädöfjärden och Holmöarna), 2020:1.
|
|
| 13. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Holmöarna, Bottniska viken, 1989–2021
- 2022
-
Ingår i: Faktablad från integrerad kustfiskövervakning.
-
Annan publikation (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom den nationella miljöövervakningen av kust och hav bedrivs årligen sedan slutet av 1980-talet ett program för integrerad kustfiskövervakning. Programmet startades i slutet av 1980-talet och omfattar i dagsläget sju nationella referensområden; två i Bottniska viken, ett i norra Egentliga Östersjön, två i södra Egentliga Östersjön och två i Västerhavet.Syftet med programmet är att kartlägga fiskbeståndens status samt fiskens hälsotillstånd och miljögiftsbelastning för att upptäcka förändringar som indikerar storskalig påverkan av miljöhot som eutrofiering, miljögifter, klimatförändringar och andra miljöfaktorer.Detta faktablad sammanfattar resultat och bedömningar från den integrerade kustfisk-övervakningen i referensområdet Holmöarna i Bottniska viken. För en fördjupad presentation av resultaten se Faktablad för Integrerad kustfisk-övervakning (Fjällbacka, Torhamn, Kvädöfjärden och Holmöarna), 2020:1
|
|
| 14. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Information depths of analytical techniques assessing whitefish otolith chemistry
- 2020
-
Ingår i: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - : Elsevier BV. - 0168-583X .- 1872-9584. ; 477, s. 104-108
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The elemental composition of otoliths provides historical information on migration and provenance of fish. Due to the complex structure of the otoliths, the depth from which the elemental information originates has to be considered. In this work, three analytical methods often used to assess otolith chemistry are compared. The information depths are calculated for mu-XRF and PIXE and measured for LA-ICP-MS. The information depth in PIXE depends on the energy of the incident particles and on the element to be analysed while in XRF it depends mostly on the element to be analysed as the energy of the incident X-rays usually is high enough to excite atoms at depths of several hundreds of micrometres. If we assume that the otolith is exposed to X-rays from a Rh-tube (20.16 keV) about 50% of the detectable Sr(K alpha) X-rays will be emitted from a depth ranging from 0 to 114 mu m. In the case of PIXE with 3 MeV protons the corresponding range is 0-15 mu m. The information depths in LA-ICP-MS were determined by measuring the depth of the laser-ablated craters or trenches that remained on the otolith surface. The depths measured with a scanning white light interferometer (SWLI) were found to be about 40 mu m (spots) and 11 mu m (trenches).The correlation between strontium concentrations obtained by spot analysis of whitefish otoliths with PIXE and LA-ICP-MS was excellent (92%), although different spot sizes were used. A comparison of strontium concentration profiles measured with mu-XRF and LA-ICP-MS showed that the higher information depth of mu-XRF in combination with the 52 degree angle of the incident X-rays smoothens out the sharp edges seen in the LA-ICP-MS profiles. Otoliths from whitefish captured in the Baltic Sea (n = 30) were analysed in this comparison of methods. Among these whitefish there are sea spawners, river spawners and stocked fish with different life history and different otolith chemistry.
|
|
| 15. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Kvädöfjärden, Egentliga Östersjön, 1981–2021
- 2022
-
Annan publikation (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom den nationella miljöövervakningen av kust och hav bedrivs årligen sedan slutet av 1980-talet ett program för integrerad kustfiskövervakning. Programmet startades i slutet av 1980-talet och omfattar i dagsläget sju nationella referensområden; två i Bottniska viken, ett i norra Egentliga Östersjön, två i södra Egentliga Östersjön och två i Västerhavet.Syftet med programmet är att kartlägga fiskbeståndens status samt fiskens hälsotillstånd och miljögiftsbelastning för att upptäcka förändringar som indikerar storskalig påverkan av miljöhot som eutrofiering, miljögifter, klimatförändringar och andra miljöfaktorer.Detta faktablad sammanfattar resultat och bedömningar från den integrerade kustfiskövervakningen i referensområdet Kvädöfjärden i södra Östergötland. För en fördjupad presentation av resultaten se; Faktablad för Integrerad kustfisk-övervakning (Fjällbacka, Torhamn, Kvädöfjärden och Holmöarna), 2020:1
|
|
| 16. |
- Heimbrand, Yvette
(författare)
-
Losing track of time : causes and solutions for the problematic determination of Baltic cod age
- 2018
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Cod (Gadus morhua) is a key fish species of the Baltic Sea, economically as well as ecologically. Stocks declined during recent decades due to factors such as high fishing pressure, loss of spawning and feeding habitats caused by eutrophication, changing climate and widespread hypoxia. The growing seal population preys on cod and increased contact has resulted in the transmittance of parasites to cod, causing additional stress. In order to manage fisheries, age distribution and growth history of fish are needed to run stock assessment models. Based on these biological references, decisions are made for fishing quotas and restricting catches. Fish age is usually determined from counting annual growth zones in otoliths, calcium carbonate structures situated in the skull of the fish. Otoliths grow incrementally, depositing layers of material, forming annual rings reflecting growth, like a tree’s rings. Baltic cod otolith readability has always been somewhat difficult; today the poor condition of Baltic cod has worsened the problem. Unclear seasonal growth zones in otoliths have made age data unreliable, resulting in an uncertain forecast for stock size and suspended Marine Stewardship Council (MSC) certificate for sustainable seafood. However, invisible to the eye, the chemistry of the otolith contains a “hidden code” that could validate conventional ageing methods. The otolith takes up trace elements and isotopes from the surrounding water; hence the fish’s seasonal migration among areas with different environmental conditions is recorded in the otolith. Microchemical analyses enable us to track seasonal changes in trace elemental and isotopic composition in the otolith throughout the fish’s life. The aim of this thesis is to (1) explore the potential use of otolith chemistry as an age validating tool, (2) provide alternative ways to age fishes when other methods fail, as well as (3) provide novel information for aquatic monitoring.
|
|
| 17. |
- Heimbrand, Yvette
(författare)
-
Losing track of time : causes and solutions for the problematic determination of Baltic cod age
- 2021
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Age is a fundamental parameter in biology and fishery science to estimate growth and population parameters. Losing track of time, in the sense of lacking reliable estimates of age and growth creates substantial problems for managing difficult-to-age-species. This thesis explores the use of fish otolith chemistry to improve age determination. Otoliths produce annual growth zones in the form of alternating opaque and translucent rings, corresponding to fast growth in summer and autumn and slow to no growth in winter. For the eastern Baltic cod (EBC), degraded environmental conditions led to a worsening of visual contrast in their otoliths. The EBC served as a model species to test new methods of aging, taking advantage of seasonally driven patterns in otolith chemical constituents. Experiments demonstrated that patterns of physiologically regulated elements significantly improved agreement among untrained chemical readers when compared to experienced readers using standard visual techniques, and that Mg:Ca and P:Ca showed the clearest patterns. Validations demonstrated mechanistic correlation with fish growth, condition, temperature, parasites and proximity to visible winter zones identified by disappearance of daily rings. EBC otoliths from the Stone Age to the present provided historical perspective. Mn:Ca was correlated with hypoxia and water temperature, indicating highest levels in the 2010s. Metabolic status, proxied by Mg:Ca was highest during the 1980s and 1990s, to thereafter decline. Predicted mean length at age by decade showed highest growth in the 1990s and a dramatic decline in the 2010s. The results from this thesis fill crucial knowledge gaps and provide current and historical insights on how EBC biology has changed over time that could improve the management of the threatened population.
|
|
| 18. |
- Heimbrand, Yvette
(författare)
-
Micro-X-ray fluorescence image analysis of otoliths to distinguish between wild-born and stocked river-spawning whitefish captured in the Baltic Sea
- 2022
-
Ingår i: Fisheries Management and Ecology. - : Wiley. - 0969-997X .- 1365-2400. ; 29, s. 233-240
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Strontium concentrations are low in fresh waters compared to seawaters. Therefore, wild-born river-spawning and stocked freshwater-reared whitefish Coregonus lavaretus L. display regions with low concentrations of strontium in the centre of their otoliths. Strontium in otoliths from wild-born river-spawning whitefish ascending the River Tornionjoki, river-spawning whitefish stocked as one-summer-old fingerlings caught ascending the River Kemijoki, and sea-spawning whitefish caught near the angstrom land Islands was mapped using mu-XRF. The strontium-depleted regions in the centre of the whitefish otoliths, measured using ImageJ, had mean sizes of 0.18 +/- 0.2 mm(2) (River Tornionjoki) and 2.3 +/- 0.3 mm(2) (River Kemijoki), whereas the otoliths from whitefish caught at sea lacked a strontium-depleted region altogether. Measurement of the area of the strontium-depleted region in whitefish otoliths provides a convenient method with which to differentiate between whitefish of different provenance and to determine the origins of whitefish in mixed catches.
|
|
| 19. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
PIXE analyses of polished otoliths for identification of anadromous whitefish in the Baltic Sea
- 2015
-
Ingår i: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - : Elsevier BV. - 0168-583X .- 1872-9584. ; 363, s. 66-69
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In this work we describe an application of particle-induced X-ray emission (PIXE) to the elemental analysis of polished otoliths of whitefish. Two spots on polished otoliths were irradiated; one spot in the core region of the otolith and another one close to the edge. The irradiations were performed in air with a collimated 0.5 mm proton beam. The ratio of the strontium concentrations in the two spots was used to distinguish between different ecotypes (river, sea, lake) of whitefish. Criteria on the ratios were suggested for identification of the whitefish forms. The results were compared to results of mu-beam PIXE scans as well as multi-point scans with the 0.5 mm proton beam. The measuring set-up and the results are discussed. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.
|
|
| 20. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Prevalence of stocked whitefish in River Kemijoki, Finland, inferred by micro X-ray fluorescence analysis of otoliths
- 2020
-
Ingår i: Fisheries Management and Ecology. - : Wiley. - 0969-997X .- 1365-2400. ; 27, s. 490-497
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Micro X-ray fluorescence (mu-XRF) analysis of otoliths was evaluated as a method to estimate the proportion of stocked one-summer-old whitefish Coregonus lavaretus L. in catches of adult fish (n = 20) ascending the River Kemijoki to spawn. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) analysis was applied as control. Polished otoliths were scanned with mu-XRF to obtain strontium maps that were used to infer visually the provenance of the whitefish. Thirteen of the fish showed signs of being stocked as one-summer-old fingerlings. LA-ICP-MS was applied to determine the elemental composition in a spot outside the core of the otolith. The results were largely consistent with the visual inspection of the mu-XRF mapped otoliths. In conclusion, mu-XRF mapping successfully identified whitefish stocked as one-summer-old fingerlings. The vast majority of whitefish returning to the River Kemijoki to spawn were stocked fish.
|
|
| 21. |
- Heimbrand, Yvette
(författare)
-
Provenance of whitefish in the Gulf of Bothnia determined by elemental analysis of otolith cores
- 2018
-
Ingår i: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - : Elsevier BV. - 0168-583X .- 1872-9584. ; 417, s. 86-90
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The strontium concentration in the core of otoliths was used to determine the provenance of whitefish found in the Gulf of Bothnia, Baltic Sea. To that end, a database of strontium concentration in fish otoliths representing different habitats (sea, river and fresh water) had to be built. Otoliths from juvenile whitefish were therefore collected from freshwater ponds at 5 hatcheries, from adult whitefish from 6 spawning sites at sea along the Finnish west coast, and from adult whitefish ascending to spawn in the Tome River, in total 67 otoliths. PIXE was applied to determine the elemental concentrations in these otoliths. While otoliths from the juveniles raised in the freshwater ponds showed low but varying strontium concentrations (194-1664 mu g/g,), otoliths from sea spawning fish showed high uniform strontium levels (3720-4333 mu g/g). The otolith core analysis of whitefish from Tome River showed large variations in the strontium concentrations (1525-3650 mu g/g). These otolith data form a database to be used for provenance studies of wild adult whitefish caught at sea. The applicability of the database was evaluated by analyzing the core of polished otoliths from 11 whitefish from a test site at sea in the Larsmo archipelago. Our results show that by analyzing strontium in the otolith core, we can differentiate between hatchery-origin and wild-origin whitefish, but not always between river and sea spawning whitefish.
|
|
| 22. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Reading the biomineralized book of life: expanding otolith biogeochemical research and applications for fisheries and ecosystem-based management
- 2023
-
Ingår i: Reviews in Fish Biology and Fisheries. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0960-3166 .- 1573-5184. ; 33, s. 411-449
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- Chemical analysis of calcified structures continues to flourish, as analytical and technological advances enable researchers to tap into trace elements and isotopes taken up in otoliths and other archival tissues at ever greater resolution. Increasingly, these tracers are applied to refine age estimation and interpretation, and to chronicle responses to environmental stressors, linking these to ecological, physiological, and life-history processes. Here, we review emerging approaches and innovative research directions in otolith chemistry, as well as in the chemistry of other archival tissues, outlining their value for fisheries and ecosystem-based management, turning the spotlight on areas where such biomarkers can support decision making. We summarise recent milestones and the challenges that lie ahead to using otoliths and archival tissues as biomarkers, grouped into seven, rapidly expanding and application-oriented research areas that apply chemical analysis in a variety of contexts, namely: (1) supporting fish age estimation; (2) evaluating environmental stress, ecophysiology and individual performance; (3) confirming seafood provenance; (4) resolving connectivity and movement pathways; (5) characterising food webs and trophic interactions; (6) reconstructing reproductive life histories; and (7) tracing stock enhancement efforts. Emerging research directions that apply hard part chemistry to combat seafood fraud, quantify past food webs, as well as to reconcile growth, movement, thermal, metabolic, stress and reproductive life-histories provide opportunities to examine how harvesting and global change impact fish health and fisheries productivity. Ultimately, improved appreciation of the many practical benefits of archival tissue chemistry to fisheries and ecosystem-based management will support their increased implementation into routine monitoring.[GRAPHICS].
|
|
| 23. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Seeking the true time: Exploring otolith chemistry as an age-determination tool
- 2020
-
Ingår i: Journal of Fish Biology. - : Wiley. - 0022-1112 .- 1095-8649. ; 97, s. 552-565
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Fish otoliths' chronometric properties make them useful for age and growth rate estimation in fisheries management. For the Eastern Baltic Sea cod stock (Gadus morhua), unclear seasonal growth zones in otoliths have resulted in unreliable age and growth information. Here, a new age estimation method based on seasonal patterns in trace elemental otolith incorporation was tested for the first time and compared with the traditional method of visually counting growth zones, using otoliths from the Baltic and North seas. Various trace elemental ratios, linked to fish metabolic activity (higher in summer) or external environment (migration to colder, deeper habitats with higher salinity in winter), were tested for age estimation based on assessing their seasonal variations in concentration. Mg:Ca and P:Ca, both proxies for growth and metabolic activity, showed greatest seasonality and therefore have the best potential to be used as chemical clocks. Otolith image readability was significantly lower in the Baltic than in the North Sea. The chemical (novel) method had an overall greater precision and percentage agreement among readers (11.2%, 74.0%) than the visual (traditional) method (23.1%, 51.0%). Visual readers generally selected more highly contrasting zones as annuli whereas the chemical readers identified brighter regions within the first two annuli and darker zones thereafter. Visual estimates produced significantly higher, more variable ages than did the chemical ones. Based on the analyses in our study, we suggest that otolith microchemistry is a promising alternative ageing method for fish populations difficult to age, such as the Eastern Baltic cod.
|
|
| 24. |
|
|
| 25. |
- Heimbrand, Yvette, et al.
(författare)
-
Torhamn, södra Egentliga Östersjön, 2002–2021
- 2022
-
Ingår i: Faktablad från integrerad kustfiskövervakning.
-
Annan publikation (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom den nationella miljöövervakningen av kust och hav bedrivs årligen sedan slutet av 1980-talet ett program för integrerad kustfiskövervakning. Programmet startades i slutet av 1980-talet och omfattar i dagsläget sju nationella referensområden; två i Bottniska viken, ett i norra Egentliga Östersjön, två i södra Egentliga Östersjön och två i Västerhavet.Syftet med programmet är att kartlägga fiskbeståndens status samt fiskens hälsotillstånd och miljögiftsbelastning för att upptäcka förändringar som indikerar storskalig påverkan av miljöhot som eutrofiering, miljögifter, klimatförändringar och andra miljöfaktorer.Detta faktablad sammanfattar resultat och bedömningar från den integrerade kustfiskövervakningen i referensområdet Torhamn i Blekinge Skärgård. För en fördjupad presentation av resultaten se Faktablad för Integrerad kustfisk-övervakning (Fjällbacka, Torhamn, Kvädöfjärden och Holmöarna), 2020:1
|
|
| 26. |
- Heimbrand, Yvette
(författare)
-
Whole otolith elemental analysis reveals feeding migration patterns causing growth rate differences in anadromous whitefish from the Baltic Sea
- 2017
-
Ingår i: Ecology of Freshwater Fish. - : Wiley. - 0906-6691 .- 1600-0633. ; 26, s. 456-461
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Impact of feeding migration pattern on growth rate of whitefish (Coregonus lavaretus L.) from River Kemijoki was investigated. River Kemijoki is located in the northernmost Gulf of Bothnia (Baltic Sea). Whitefish ascending the river to spawn show major growth rate variations. To study whether these variations are related to different feeding areas (migratory connectivity), whole otoliths from fast-growing (FAST(G)) whitefish (n=9, age 4years, average weight 790g) and slowly growing (SLOWLYG) whitefish (n=9, age 8years, average weight 600g) were analysed for elemental (Ba, Sr, Mg, Zn, Mn, Ca) concentrations by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry. Results showed that the FAST(G) whitefish had much lower otolith Ba concentration (similar to 45%, p.01) than SLOWLYG whitefish, revealing that FAST(G) whitefish have spent more time in water of higher salinity/lower latitude, that is at feeding grounds in the southern Gulf of Bothnia. Otoliths of the FAST(G) whitefish had also higher Mg (similar to 25%, p.001) and Zn (similar to 20%, p.05) concentrations, but lower Ca (similar to 5%, p.01) concentrations, than the otoliths from SLOWLYG whitefish. These results further reveal that FAST(G) and SLOWLYG whitefish have been spatially separated. In conclusion, bulk otolith elemental analysis revealed spatial separation and migration differences in river-spawning whitefish subpopulations in the Gulf of Bothnia, which apparently lead to differences in fish growth rate. Our results increase the understanding of river-spawning whitefish biology and its population structure and dynamics and may contribute to a sustainable management of river-spawning whitefish stocks.
|
|
| 27. |
- Hüssy, Karin, et al.
(författare)
-
It’s elemental, my dear watson : Validating seasonal patterns in otolith chemical chronologies
- 2021
-
Ingår i: Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. - : Canadian Science Publishing. - 0706-652X .- 1205-7533. ; 78:5, s. 551-566
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Accurate age data are essential for reliable fish stock assessment. Yet many stocks suffer from inconsistencies in age interpretation. A new approach to obtain age makes use of the chemical composition of otoliths. This study validates the periodicity of recurrent patterns in25 Mg,31 P,34 K,55 Mn,63 Cu,64 Zn,66 Zn,85 Rb,88 Sr,138 Ba, and208 Pb in Baltic cod (Gadus morhua) otoliths from tag–recapture and known-age samples. Otolith P concentrations showed the highest consistency in seasonality over the years, with minima co-occurring with otolith winter zones in the known-age otoliths and in late winter – early spring when water temperatures are coldest in tagged cod . The timing of minima differs between stocks, occurring around February in western Baltic cod and 1 month later in eastern Baltic cod; seasonal maxima are also stock-specific, occurring in August and October, respectively. The amplitude in P is larger in faster-growing western compared with eastern Baltic cod. Seasonal patterns with minima in winter – late spring were also evident in Mg and Mn, but less consistent over time and fish size than P. Chronological patterns in P, and to a lesser extent Mg and Mn, may have the potential to supplement traditional age estimation or to guide the visual identification of translucent and opaque otolith patterns used in traditional age estimation.
|
|
| 28. |
- Jacobson, Philip, et al.
(författare)
-
En fena på att bestämma ålens ursprung : ett pilotprojekt
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Samtliga ålar som sätts ut i svenska vatten är sedan 2009 kemiskt märkta med strontium. För att detektera strontiummärkningen utförs kemisk analys av ålens otoliter (hörselstenar), vilket kräver att ålen avlivas innan en analys är möjlig då otoliterna sitter i ålens huvud. Skulle det gå att ersätta otoliterna för att detektera strontiummärkningen med någon annan typ av vävnad som inte kräver att ålen avlivas?I detta pilotprojekt undersökte vi om det går att detektera strontiummärkningen i fenorna från strontiummärkta småålar. Vi preparerade och analyserade kemiska sammansättningen i otoliter, bröstfenor och stjärtfenor från 30 strontiummärkta småålar. Strontiummärkningen detekterades för samtliga småålar med deras otoliter men vi kunde inte detektera strontiummärkningen för någon individ med deras fenor.För ett stort antal fiskarter har fenprover framgångsrikt använts för att analysera skillnader i strontiumkoncentrationer för att kartlägga fiskens vandringar mellan vattenförekomster. Vi kunde inte detektera strontiummärkningen i ålens fenor denna pilotstudie vilket kan bero på strontium inte lagras in i ålens fenor på samma sätt som hos andra fiskar varför deras fenor inte kan ersätta otoliter för att detektera strontiummärkningen. Att vi inte kunde detektera strontiummärkningen kan också bero på att vi använde oss av för små ålar. För att säkerställa att ålens fenor inte kan ersätta dess otoliter skulle ytterligare kemiska analyser behöva utföras för att möjliggöra en jämförelse av strontiumkoncentrationen i fenorna mellan märkta och omärkta ålar av samma storlek och ålder för att säkerställa att fenorna inte kan ersätta ålens otoliter.Att arbeta och forska för att utveckla icke-dödliga insamlingsmetoder för att detektera strontiummärkningen hos utsatt ål är högst önskvärt då ålen klassas som akut hotad då dess populationsstorlek idag är 1-5 % av vad den var under perioden 1960-1979. Utveckling av icke-dödliga insamlingsmetoder skulle möjliggöra nya typer av utvärderingsstudier gällande ålutsättningar, exempelvis genom att jämföra vandringsbeteende mellan utsatt och naturligt rekryterad ål med exempelvis märkningsstudier som i regel kräver att ålens ursprung är känt innan märkningen sker.
|
|
| 29. |
- Limburg, Karin, et al.
(författare)
-
Making the Otolith Magnesium Chemical Calendar-Clock Tick: Plausible Mechanism and Empirical Evidence
- 2018
-
Ingår i: Reviews in Fisheries Science & Aquaculture. - : Informa UK Limited. - 2330-8249 .- 2330-8257. ; 26, s. 479-493
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The incorporation of a number of readily measured trace elements into otoliths is considered to be under some sort of physiological control, but rarely are explicit mechanisms proposed. Studies of the incorporation of the trace element magnesium reveal that in some taxa there exists strong seasonal patterning, taking on the characteristics of a ''chemical calendar-clock.'' However, Mg/Ca and the isotopic ratio Mg-26/24 are less ''clock-like'' in taxa that are not as metabolically active. Herein, it is hypothesized that Mg uptake and incorporation are related to metabolic activity. Further, a two-step process of Mg incorporation is proposed: (1) limited entry into the otolith-bearing chamber through ion channels and (2) association with water-soluble proteins within the chamber. Supporting data from a range of taxa and life histories are provided; the authors' aim is to stimulate discussion and encourage physiologists to test these and alternative mechanistic hypotheses.
|
|
| 30. |
- Limburg, Karin, et al.
(författare)
-
Marked recent declines in boron in Baltic Sea cod otoliths – a bellwether of incipient acidification in a vast hypoxic system?
- 2023
-
Ingår i: Biogeosciences. - 1726-4170 .- 1726-4189. ; 20, s. 4751–4760-
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Ocean acidification is spreading globally as a result of anthropogenic CO2 emissions, but the Baltic Sea has until recently been thought to be relatively well-buffered by terrigenous inputs of alkalinity from its watershed. We discovered a 3- to 5-fold decline in boron (as B : Ca) in otoliths of eastern Baltic cod (EBC) between the late 1990s and 2021. Examining a time series of EBC otoliths, we found varying levels of B : Ca starting in the 1980s, with the most recent years showing an all-time low for this period. This trend correlates with declines in pH and dissolved oxygen but not with changes in salinity. We examined possible physiological influences on B : Ca by including a collection of Icelandic cod as an “out-group”. Icelandic cod otoliths showed strongly positive correlations of B : Ca with physiologically regulated P : Ca; this was not the case for EBC. Finally, B : Ca in EBC otoliths is negatively correlated, to some extent, with Mn : Mg, a proposed proxy for hypoxia exposure. This negative relationship is hypothesized to reflect the dual phenomena of hypoxia and acidification as a result of decomposition of large algal blooms. Taken together, the otolith biomarkers Mn : Mg and B : Ca in cod suggest a general increase in both hypoxia and acidification within the Baltic intermediate and deep waters in the last decade.
|
|
| 31. |
- Limburg, Karin, et al.
(författare)
-
Trace Element Patterns in Otoliths: The Role of Biomineralization
- 2021
-
Ingår i: Reviews in Fisheries Science & Aquaculture. - : Informa UK Limited. - 2330-8249 .- 2330-8257. ; 29, s. 445-477
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- Otolith chemistry has gained increasing attention as a tool for analyzing various aspects of fish biology, such as stock dynamics, migration patterns, hypoxia and pollution exposure, and connectivity between habitats. While these studies often assume otolith elemental concentrations reflect environmental conditions, physiological processes are increasingly recognized as a modulating and/or controlling factor. In particular, biomineralization-the complex, enzyme-regulated construction of CaCO3 crystals scaffolded by proteins-is believed to play a critical role in governing otolith chemical patterns. This review aims to summarize the knowledge on otolith composition and biophysical drivers of biomineralization, present hypotheses on how biomineralization should affect element incorporation, and test the validity thereof with selected case studies. Tracers of environmental history are assumed to be dominated by elements that substitute for Ca during crystal growth or that occur randomly trapped within the crystal lattice. Strontium (Sr) and barium (Ba) largely comply with the biomineralization-based hypotheses that otolith element patterns reflect environmental concentrations, without additional effects of salinity, but can be influenced by physiological processes, typically exhibiting decreasing incorporation with increasing growth. Conversely, tracers of physiology are assumed to be elements under physiological control and primarily occur protein-bound in the otolith's organic matrix. Physiological tracers are hypothesized to reflect feeding rate and/or growth, decrease with fish age, and exhibit minimal influence of environmental concentration. The candidate elements phosphorus (P), copper (Cu) and zinc (Zn) confirm these hypotheses. Magnesium (Mg) is believed to be randomly trapped in the crystal structure and hence a candidate for environmental reconstruction, but the response to all examined drivers suggest Mg to be coupled to growth. Manganese (Mn) substitutes for Ca, but is also a co-factor in matrix proteins, and therefore exhibits otolith patterns reflecting both environmental (concentration and salinity) and physiological (ontogeny and growth) histories. A consistent temperature response was not evident across studies for either environmental or physiological tracers, presumably attributable to variable relationships between temperature and fish behavior and physiology (e.g., feeding rate, reproduction). Biomineralization thus has a controlling effect on otolith element concentrations for elements that are linked with somatic growth, but not for elements that substitute for Ca in the crystal lattice. Interpretation of the ecological significance of patterns from field samples therefore needs to consider the impact of the underlying biomineralization processes of the element in question as well as physiological processes regulating the availability of ions for inclusion in the growing crystal lattice. Such understanding will enhance the utility of this technique to address fisheries management questions.
|
|
| 32. |
- Orio, Alessandro, et al.
(författare)
-
Deoxygenation impacts on Baltic Sea cod: Dramatic declines in ecosystem services of an iconic keystone predator
- 2022
-
Ingår i: AMBIO: A Journal of the Human Environment. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 51, s. 626-637
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The intensified expansion of the Baltic Sea's hypoxic zone has been proposed as one reason for the current poor status of cod (Gadus morhua) in the Baltic Sea, with repercussions throughout the food web and on ecosystem services. We examined the links between increased hypoxic areas and the decline in maximum length of Baltic cod, a demographic proxy for services generation. We analysed the effect of different predictors on maximum length of Baltic cod during 1978-2014 using a generalized additive model. The extent of minimally suitable areas for cod (oxygen concentration >= 1 ml l(-1)) is the most important predictor of decreased cod maximum length. We also show, with simulations, the potential for Baltic cod to increase its maximum length if hypoxic areal extent is reduced to levels comparable to the beginning of the 1990s. We discuss our findings in relation to ecosystem services affected by the decrease of cod maximum length.
|
|
| 33. |
- Svahn, Emma, et al.
(författare)
-
Faktablad – Resultat från integrerad kustfiskövervakning 2023
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- I det här faktabladet sammanfattas resultaten från sju områden längs den svenska kusten inom programmet integrerad kustfiskövervakning för perioden 2002-2022. Områden är Fjällbacka och Vendelsö i Västerhavet, Torhamn, Hanöbukten och Kvädöfjärden i Egentliga Östersjön, samt Forsmark och Holmöarna i Bottniska viken. Syftet med den integrerade kustfiskövervakningen är att kartlägga fiskbeståndens status samt fiskens hälsotillstånd och miljögiftsbelastning för att upptäcka förändringar som indikerar storskalig påverkan av miljöhot som eutrofiering, miljögifter, klimatförändringar och andra miljöfaktorer. Resultaten från övervakningen visar att miljöförhållandena, kvantifierat som siktdjup, vattentemperatur och salthalt, har varit relativt stabila i alla provfiskeområden. De förändringar som observerats inkluderar en minskning i vattentemperaturen över tid i Holmöarna och Kvädöfjärden och en fördubbling av siktdjupet i Fjällbacka. Undersökningarna av fiskbeståndens status visar att diversiteten i fisksamhället har ökat i Torhamn och Kvädöfjärden, medan den trofiska medelnivån minskat i alla områden utom Torhamn, Vendelsö och Fjällbacka. De fiskarter som ökat i förekomst i provfiskena är ål i Fjällbacka, karpfiskar i Kvädöfjärden och Holmöarna, mesopredatorer i Hanöbukten, sik i Holmöarna, gös i Kvädöfjärden, samt strömming/sill i Forsmark, Torhamn och Hanöbukten. De arter som minskat i fångsterna är stensnultra och skrubbskädda i Fjällbacka och Vendelsö, gös i Forsmark, och gädda i Torhamn. Abborren är en indikatorart i det kustnära fisksamhället i Östersjön och det finns en tendens till minskande provfiskefångster av arten i alla områden i Östersjön, men inga signifikanta trender. Storleken på de stora abborrarna, kvantifierad genom indikatorn L90, har dock inte ändrats under den studerade tidsperioden. Alla områden utom Torhamn har värden för L90 över gränsvärdet vilket indikerar en generell god status. Trots att storleken hos stora abborrar har varit relativt konstant i de undersökta områdena, har dess längd vid ålder generellt ökat i alla provfiskeområden, vilket indikerar snabbare tillväxt hos fisken. Resultaten från undersökningarna av fiskens hälsa visar inga tydliga tecken på förändring i tånglakens reproduktion men förekomst av onormala yngel har observerats i alla provfiskeområden. Under enstaka år överskrids dock det föreslagna gränsvärdet för den naturliga bakgrundsnivån. Även om andra hälsoparametrar hos abborre och tånglake tyder på en negativ påverkan, så finns tecken på att den negativa utvecklingen har planat ut under de senaste åren i alla undersökta områden. Till exempel har den tidigare observerade tidstrenden med minskning i den relativa gonadvikten hos abborrhonor avstannat men den ligger fortfarande cirka 30 procent lägre jämfört med 1980-talet, något som skulle kunna förklaras av fiskens ökade tillväxt men även av flera andra miljöfaktorer samt miljögiftsexponering. Även om den tidigare ökningen i aktiviteten av avgiftningsenzymet EROD hos abborre har avstannat, så ligger den fortfarande på en högre nivå jämfört med 1980-talet. Detta sammantaget med starkt ökade aktiviteter av leverenzymerna glutationreduktas och katalas under senare år indikerar att fisken periodvis är exponerad för organiska miljögifter och ökad oxidativ stress. Dessutom observeras tecken på påverkat immunförsvar och ämnesomsättning. Hälsotillståndet hos skrubbskädda i Hanöbukten, där undersökningarna startat så sent som 2017, visar få förändringar vilket trots den korta tidsperioden kan tyda på stabil hälsa. Halterna av flertalet metaller och organiska miljögifter i abborre, tånglake och sill visar generellt inga tydliga trender under den undersökta tidsperioden. Medan kvicksilverhalterna minskar i tånglake, syns inga trender i abborre. Halterna ligger över EU:s gränsvärde för kvicksilver i toppredatorer med undantag för sill, men under gränsvärdet för skydd av människans hälsa vid konsumtion av fiskeriprodukter. Två metaller vars halter ökar i fisken är koppar i både abborre och tånglake i Kvädöfjärden, och kadmium i tånglake i Kvädöfjärden. Pesticiden hexaklorbensen minskar i sill i Hanöbukten men ökar i abborre i Holmöarna, och för PCB-varianten PCB-153 går halterna ner i abborre i Holmöarna och i tånglake i Kvädöfjärden. För perfluoroktansulfonsyra (PFOS) syns inga trender med undantag för en nedåtgående trend i Hanöbukten. Alla arter ligger under EU:s gränsvärde men för abborre i Kvädöfjärden ligger halterna väldigt nära gränsvärdet. Sammantaget visar resultaten från övervakningen i många fall en, i många fall, icke önskad utveckling av de studerade fisksamhällena. Övergödning, klimatförändring, möjlig påverkan från både kända och okända miljögifter, samt förändringar i den kustnära födoväven med ökande populationer av säl, fiskätande fågel och spigg, är alla i kombination möjliga förklaringar till det observerade tillståndet. Det finns även positiva signaler med ökande fångster av vissa känsliga arter, att den tidigare negativa trenden i fiskens hälsa avstannat, samt att det generellt finns få ökande trender under den undersökta tidsperioden i halterna av de studerade metallerna och organiska miljögifterna. Oroande är dock att de negativa förändringarna som observeras sker i referensområden som kan anses vara relativt opåverkade av direkt mänsklig aktivitet. Att det därtill finns brister i förståelsen för de bakomliggande orsakerna till förändringarna i kustfiskens hälsotillstånd och fisksamhällets sammansättning och funktion, gör det angeläget att kartlägga påverkan på kustfisken från okända och kända miljögifter som inte övervakas i dag i samspel med andra miljöfaktorer som övergödning, klimatförändringar och förändrad födovävsstruktur.
|
|
| 34. |
|
|
