Kunskapsunderlag för en enhetlig förvaltning av OSPAR-listade Mytilus- och Ostrea-bankar Del 3 – Underlag för bedömning av bevarandevärde av Mytilus- och Ostrea-bankar

• Tvåskaliga blötdjur (bivalver) som blåmusslor (Mytilus edulis) och ostron (Ostrea edulis) är nyckelarter i kustekosystem och de bidrar både till ökad biologisk mångfald genom att skapa livsmiljöer för andra organismer och till flera andra viktiga ekosystemtjänster.Under de senaste åren har både Mytilus- och Ostrea-bankar minskat i antal och omfattning i Europa, och det finns också starka indikationer på en liknande situation för Mytilus i Sverige. För Ostrea saknas generellt kunskap om populationsstorlekar, vilket gör bedömningar av populationsutveckling problematiskt. Bevarandeåtgärder som beståndsförstärkning och -restaurering ökar därför i omfattning allt eftersom biodiversitet förloras, och det finns ett växande intresse för att återställa habitat skapade av musslor och ostron på många platser i världen.Marina arter med hög spridningspotential, som till exempel Mytilus och i viss mån Ostrea, har historiskt setts som osannolika att uppvisa populationsgenetiska skillnader mellan olika geogra-fiska områden. Forskning har dock på senare tid visat att spridningsbarriärer orsakade av till exempel strömförhållanden eller skillnader i miljö är vanliga och kan resultera i genetiskt differentierade subpopulationer på geografiskt sett små skalor. Detta innebär att kunskap om populationsgenetiska mönster kan bidra med värdefull information för etablering av effektiva förvaltningsstrategier för olika arter, till exempel genom analys av populationsstrukturer och spridningsmekanismer. Exempelvis är populationsgenetiska strukturer, lokala mönster i rekrytering (det vill säga bottenfällning av nya musslor eller ostron) och spridning av larver av stort värde för att säkerställa en god genetisk bas för bevarande av källpopulationer och för att bibehålla en god rekryteringsbas och spridning av nya individer.För både Mytilus och Ostrea saknas idag kunskapsunderlag om grundläggande populationsgenetiska strukturer, liksom om lokalrekryteringsmönster och larvspridning, varför en bedömning av olika bankars bevarandevärde inte är möjlig. I denna rapport presenteras det arbete som gjorts med att ta fram kunskap som kan bidra till identifiering av särskilt värdefulla Mytilus- och Ostrea-bankar för förvaltning av arterna (AP3 i projektet). Med hjälp av genetiska analyser har storskaliga mönster av utbredning av de olika ”arterna” av släktena Mytilus och Ostrea i Skagerrak studerats, samt var gränserna går mellan de olika arterna och populationerna. Målet var att analysera genetisk diversitet, förekomst av isolerade populationer samt genflöde mellan olika områden i Skagerrak samt att identifiera möjliga barriärer för larvtransport längs med Sveriges och Norges kust.Vidare studerades konnektiviteten (definierat som hur väl områden länkas till varandra genom havsströmmar, t.ex. larv-transport från en population till en annan) mellan olika populationer genom att även beräkna spridningen av partiklar (ägg och larver) från Mytilus- och Ostrea-bankar med hjälp av en oceanografisk spridningsmodell (ROMS/OpenDrift), för att se i vilken utsträckning larver transporteras mellan olika lokaler. Målet var även att identifiera viktiga områden där larver från flera områden samlas samt viktiga källregioner.Resultaten från spridningsberäkningar och genetiska data var samstämmiga för Mytilus. De visade en generell transport av larver norrut, och att lokaler i den inre skärgården var mer isolerade än i den yttre delen av skärgården, särskilt området innanför Tjörn och Orust samt Oslofjorden. En barriär observerades även mellan Tvedestrand och Kragerö längs den norska kusten. Den sydeuropeiska arten M. galloprovencialis observerades också i svenska vatten för första gången, dessutom på flera olika platser, men i en låg andel av det totala antalet provtagna musslor. Genetisk övervakning av denna främmande art är önskvärd för att studera hur förekomsten av arten utvecklas i framtiden och hur den interagerar med lokala bestånd av M. edulis.För Ostrea var de genetiska mönstren och resultaten från modelleringen mindre samstämmiga. Modelleringsresultaten visade att lokaler i den inre skärgården hade lite larvutbyte med andra områden. Lokaler i den mellersta skärgården hade mest utbyte av larver både sinsemellan och med framförallt lokaler i ytterskärgården. Genetiska data visade dock inte på någon tydlig geografisk struktur, möjligen på grund av historiska förflyttningar av ostron. Gemensamt för Mytilus och Ostrea är att larver generellt färdas i en nordlig riktning längs med Sveriges kust, och att larver från många olika populationer samlas i mellersta skärgården i området kring Kosterhavet. Här borde den genetiska diversiteten därför vara hög. Baserat på resultatet från modelleringen bakåt i tiden kan antas att viktiga källområden till larver kan finnas längre söderut mellan Öckerö och Väderöarna. Baserat på resultaten presenterade i denna rapport kan konstateras att både Mytilus- och Ostrea-populationerna i området bör förvaltas som separata sub-enheter, då det finns omfattande genetiska strukturer och spridningsbarriärer för de två arterna. Till exempel är det viktigt att bevara populationer i Göteborgsområdet samt i området runt Koster, då det ena utgör ett viktigt källområde och det andra ett viktigt område där stora mängder larver samlas.Det är också viktigt att bevara både kustnära bankar och bankar i utsjömiljöer på grund av den låga larvspridningen mellan dessa två områden. Bankarna i den mellersta skärgården får bidrag från både den yttre och inre skärgården, så det är möjligt att dessa bankar kan agera som bryggor mellan bankarna i den yttre och den inre skärgården. Vissa områden, såsom området innanför Orust och Tjörn, är mer eller mindre isolerade, vilket gör det viktigt att här skapa en lokal förvaltning som tar hänsyn till bristen på larvtransport in och ut ur området. Avseende Orustområdet är det också viktigt att i framtida undersökningar studera hur det stora antalet musselodlingar i området påverkar de vilda populationerna.Sammantaget kan konstateras att det framkommit mycket värdefull information inom detta projekt som kan bidra till framtagandet av konstruktiva och långsiktigt hållbara förvaltningsstrategier för både Mytilus och Ostrea, men att det samtidigt finns behov av ytterligare utveckling och kunskapsbyggande kring vissa aspekter, framför allt kopplat mot spridning och populat-ionsstrukturer för Ostrea samt interaktioner mellan odlade och vilda musslor.

• Bivalve molluscs such as mussels (Mytilus edulis) and oysters (Ostrea edulis) are keystone species in coastal ecosystems, and contribute to increased biodiversity by creating habitats for other or-ganisms and to several other important ecosystem services.In recent years, both Mytilus- and Ostrea-beds have been reported to be in decline in Europe, and there are strong indications of a similar situation also for Mytilus in Sweden. For Ostrea, there is a general lack of knowledge about population sizes, which makes assessments of population development problematic. Con-servation measures such as stock enhancement and restoration are therefore increasing as biodi-versity is lost, and there is a growing interest in restoring habitats created by mussels and oysters in many parts of the world.Marine species with high dispersal potential, such as Mytilus and to some extent Ostrea, have historically been thought unlikely to show genetic differentiation on local scales. However, it is becoming increasingly acknowledged that dispersal barriers caused by, for example, current conditions or lack of suitable habitats, are common and can result in genetically differentiated subpopulations on geographically small scales. This means that knowledge of genetic structures can contribute valuable information for the establishment of effective management strategies for different species, for example through analysis of genetic diversity and dispersal mechanisms. For example, knowledge of population structures, local recruitment patterns and dispersal of larvae are of great value to ensure a good genetic basis for the conservation of source- and sink populations and to maintain a good recruitment base and spread of new individuals. For both Mytilus and Ostrea, information about genetic structures, recruitment patterns and larval dispersal is lacking in Sweden, hence limiting the possibilities of assessing the conservation value of different bivalve beds.This report presents the work done to fill this knowledge gap and thereby support the identifica-tion of valuable Mytilus- and Ostrea-beds for species conservation (WP3 in the project). With the help of genetic analyses, large-scale patterns of distribution of the different "species" of the gene-ra Mytilus and Ostrea in the Skagerrak have been studied. The aim was to analyse genetic diversi-ty and gene flow between different areas in the Skagerrak and to identify possible barriers to larval transport along the coasts of Sweden and Norway. To further study the connectivity (de-fined as how well areas are linked to each other by sea currents, eg larval transport from one population to another) between different populations, the spread of particles (eggs and larvae) from Mytilus- and Ostrea-beds was also evaluated using an oceanographic distribution model (ROMS / OpenDrift). The aim was also to identify important areas where larvae from several areas gather (sink areas) as well as important areas which contribute to a high dispersal of larvae (source regions).The results from both the oceanographic trajectory modelling and genetic analysis were con-sistent for Mytilus and illustrated a general transport of larvae northwards along the coast. The results also showed that beds located in the inner archipelago were more isolated than beds in the outer part of the archipelago, especially inside of the islands Tjörn and Orust, and in the Oslo Fjord. A barrier was also observed between Tvedestrand and Kragerö along the Norwegian coast. The southern European species M. galloprovencialis was also observed in Swedish waters for the first time, in several different places, but in a low proportion of the total number of mussels sampled. Genetic monitoring of this alien species is desirable to study how the occurrence of the species develops in the future and how it interacts with local populations of M. edulis.For Ostrea, the genetic patterns and results from the oceanographic modelling were less con-sistent. The dispersal simulations showed that sites in the inner archipelago had little larval ex-change with other areas, while sites in the central archipelago had the most exchange of larvae both among themselves and, above all, with sites in the outer archipelago. The genetic data, how-ever, did not show a clear geographical structure. This is attributed to historical movements of oysters. Common to Mytilus and Ostrea is that larvae were in general transported northwards along the coast of Sweden, and that larvae from many different sites seem to gather in the archi-pelago around the Koster island (sink area). Based on the back-tracking of larvae, important source areas for larvae were found further south between Öckerö and Väderöarna (source areas).Based on the results presented in this report, it is concluded that both the Mytilus and the Ostrea populations in different geographical areas along the Swedish west coast should be managed as separate sub-units as extensive genetic structures and dispersal barriers were observed for both species. For example, it may be important to preserve populations in the Gothenburg area and in the area around Koster, as one is an important source area with the potential to contribute to significant dispersal of both species, and the other was identified to be an important sink area where large numbers of larvae gather. It is also important to preserve both nearshore and off-shore beds due to the low larval dispersal between these two environments. The bivalve beds in the central archipelago receive larvae from both the outer and the inner archipelago, so it is pos-sible that these beds can act as bridges/steppingstones and connect beds in the outer and inner archipelago. Some areas, such as the area inside the islands of Orust and Tjörn were found to be more or less isolated, illustrating the importance of local management that takes into account the lack of larval transport in and out of the area. With regard to the Orust area, it is also important to study how the large number of mussel farms in the area affect the wild populations.All in all, the project has resulted in valuable knowledge that can support the development of constructive and long-term sustainable management strategies for both Mytilus and Ostrea, but that there is also a need for further knowledge building connected to certain aspects, especially linked to the dispersal and population structures for Ostrea as well as to the interactions between farmed and wild Mytilus.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Ekologi (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Ecology (hsv//eng)

Nyckelord

Mussels

oysters

genetics

population structures

connectivity

dispersal

oceanographic modelling

dispersal barriers

management

Musslor

ostron

genetik

populationsstrukturer

konnektivitet

spridning

oceanografisk modellering

spridningsbarriärer

förvaltning

Biodiversity

Biologisk mångfald

Vatten

Water

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)