Akvatisk ekologi

Senast ändrad: 04 april 2018
perch.jpg

ändring av text pågår...

Inom detta ämnesområde forskar vi inom tre huvudsakliga ämnen, ekologi, genetik och fysiologi. Vårt mål är att öka kunskapen om fiskars biologi, både generellt och med frågeställningar riktade mot fisk i vild och odlad miljö. Tillämpningar av vår forskning inbegriper förvaltning av fiskpopulationer, vilket bland annat innebär övervakning, beståndsanalys, habitatrestaurering, utsättningar. Även studier på individnivå, till exempel av beteende och fysiologi, krävs för att förstå reglerande mekanismer inom populationer och fisksamhällen.

Exempel på frågeställningar:

  • Hur kan vi förbättra livsmiljöer för att säkerställa fiskpopulationernas livskraft? (Restaurering av lekområden, underlätta fiskvandring)
  • Hur ska vi behandla fisken som ska sättas ut i vattendragen för att maximera överlevnaden? (Avel, utfodring, beteende, stresstålighet)
  • Hur påverkar fisken själv sin livsmiljö? (Näringstillförsel, näringsomsättning, interaktioner mellan arter)
  • Hur kan vi mäta och förutsäga beståndsförändringar (Miljöövervakning, genetisk analys, modellering)
  • Vad är effekten på vilda fiskbestånd av utsatt fisk, nya arter och smitningar från odling, i form av konkurrens och predation? (Beteende, populationsutveckling, kondition)

För att genomföra vår forskning sker ständigt en utveckling av metoder för att kunna säkerställa insamlandet av tillförlitliga resultat. Metoder vi använder och utvecklar framgångsrikt rör t.ex. fångstmetoder, individmärkning och övervakning, beteendestudier, genetisk analys och modellering.

Vår forskargrupp består av medarbetare som med sina olika kompetenser tillsammans bidrar till ett flertal projekt som rör såväl vilda fiskpopulationer som fisk i odling.

Finansiärer:

FORMAS, Carl Tryggers Stiftelse, Centrum för miljövetenskaplig forskning i Umeå (CMF), C.F. Lundström Stiftelse, Lars Hierta’s Stiftelse och Stiftelsen Oscar och Lili Lamms Minne.

Projekt:

Beteendeskillnader hos fiskpopulationer

Beteendeskillnader inom och mellan fiskpopulationer - naturlig selektion eller inlärning?

Variation i beteende inom och mellan populationer av samma art har de senaste åren rönt en ökat uppmärksamhet. Detta projekt syftar till att skaffa kunskap om hur skillnader i beteendemönster inom och mellan populationer av abborre uppkommer. Dessutom studeras sambandet mellan individuellt beteende, stressrespons och tillväxt. Kunskap om huruvida skillnader i beteende och tillväxtmönster, som vi redan har funnit mellan individer, är nedärvda eller beror på tidigare erfarenhet är avgörande för att förstå hur skillnader mellan abborrbestånd uppstår. Dessa frågeställningar studeras i akvarieförsök genom att jämföra beteendemönster hos fisk från olika populationer och med olika tillväxt som har fötts upp i samma miljö, och genom att undersöka om beteendemönster är stabila över tiden och i olika sammanhang.

Projektledare:
Carin Magnhagen


Publikationer från projektet

Magnhagen, C., Hellström, G., Borcherding, J., Heynen, M. 2012. Boldness in two perch populations – long-term differences and the effect of predation pressure. Journal of Animal Ecology 81: 1311–1318.

Magnhagen, C. 2012. Personalities in a crowd: What shapes the behaviour of Eurasian perch and other shoaling fishes? Current Zoology 58: 35−44, 2012.

Hellström, G. & Magnhagen, C. 2011. The influence of experience on risk taking. Results from a common-garden experiment on populations of Eurasian perch. Behaviour Ecology and Sociobiology 65:1917–1926.

Hellström, G., Heynen, Oosten, J., Borcherding J. & Magnhagen, C. 2011. The effect of group size on risk taking and social conformity in Eurasian perch. Ecology of Freshwater Fish 4: 499-502.

Heynen, M., Hellström, G., Magnhagen, C., Borcherding, J. 2010. Does morphological variation between young-of-the-year perch from two Swedish lakes depend on genetic differences? Ecology of Freshwater Fish 19: 163–169.

Användning av beteendegenetik

Användning av beteendegenetik för att öka välfärden i avelsprogrammet för röding

Mål
: Detta projekt har som mål att utvärdera icke-invasiva metoder att identifiera stresståliga individer med god tillväxt i ett avelsbestånd av individmärkt röding "Arctic superior".

Projektbeskrivning: Rödingodling har en stor potential i det svenska vattenbruket och håller på att etableras som en modellart för ett hållbart vattenbruk i samarbete mellan forskare, myndighetspersoner och odlare. Detta projekt har som mål att utvärdera icke-invasiva metoder att identifiera stress-tåliga individer med god tillväxt i ett avelsbestånd av individmärkt röding ’Arctic superior’. Vi kommer också att jämföra stresstålighet och aggression hos röding som avlats på tillväxt i sju generationer med bestånd som inte har genomgått någon selektion. Individer från olika familjer kommer att studeras för att se om det finns ett samband mellan fysiologisk stressrespons, beteende och pigmentering, vilket har tidigare hittats hos andra laxarter. Genom att använda individmärkt fisk med känd bakgrund kan vi testa om dessa egenskaper är nedärvda och genetisk sammankopplade. Samma individer kommer att testas i akvarieförsök, med väl utprövade metoder för att mäta aggression, riskbenägenhet, och kortisolrespons under stress. Alla testade fiskar kommer att fotograferas och bildanalys används för att mäta yttre pigmentering. Resultaten från de olika testerna kommer också att jämföras med tillväxt. Att kunna använda pigmentering hos röding för att selektera ut stresståliga, icke-aggressiva individer med bra tillväxt för fortsatt avel skulle vara en snabb och praktisk metod. Resultaten från detta projekt kan leda till att sänka stressnivåerna i rödingodling och därmed signifikant förbättra välfärden.

Projektledare:
Carin Magnhagen
Eva Brännäs

Övriga forskare:
Tobias Backström
Svante Winberg
Øyvind Øverli
Jan Nilsson

Finansiering: Formas

Påverkan av ljudstörningar från fritidsbåtar

Påverkan av ljudstörningar från fritidsbåtar på kustlevande fisk

Man har på senare tid uppmärksammat att ljud har en större betydelse för fisk än tidigare trott, många arter använder ljud för kommunikation, och hörseln kan även användas för att lokalisera byten. De flesta fiskar kan höra de ljudfrekvenser som vanligtvis skapas av mänskliga aktiviteter i havet, men kunskap om effekten av olika typer av antropogena ljud saknas till stor del. Det finns skillnader i hörselkapacitet hos olika arter av fisk, men man antar att de flesta kan uppfatta buller, och eventuellt kan de också påverkas negativt att detta. Det finns många källor för produktion av ljud under vatten, t.ex. skeppsfart, fritidsbåtar, borrning, sonarsystem, havsbaserade vindkraftverk, med varierande intensitet och varaktighet, och alltså varierande i påverkan på akvatiska djur. I Bottniska viken är den huvudsakliga källan till undervattensbuller troligtvis skepp och fritidsbåtar, och med den kraftigt ökande  försäljningen av fritidsbåtar i Sverige kommer ljudföroreningar också att öka kraftigt.

Projektet kommer att undersöka om ljud från fritidsbåtar har en negativ effekt hos kustlevande fiskarter, såsom abborre, mört och storspigg. Vi kommer att undersöka fiskarnas beteende, t.ex. vad det gäller reproduktion och födointag, samt tillväxt under olika ljudbehandlingar. Försök kommer att göras i fält med fisk i inhägnader. Vi kommer också att beskriva ljudbilden under olika omgivningsförhållanden. Målet med projektet är att öka kunskapen om effekten av undervattensbuller på fiskars ekologi, för att kunna bedöma nuvarande och framtida påverkan av ljud från mänsklig aktivitet i havet, för att få effektiva verktyg för planering av en hållbar kustmiljö.

Projektledare:
Carin Magnhagen

Associerade forskare:
Ulf Båmstedt
Peter Sigray
Stefan Larsson

Doktorand:
Kajsa Johansson

Effects of salmonids on ecosystem processes

Effects of salmonids on ecosystem processes: cycling and spatial translocation of nutrients

The main objective of this project is to investigate how Atlantic salmon (Salmo salar L.) and sea trout (Salmo trutta) influence ecosystem nutrient dynamics. Using mesocosms experiments, I will study how salmonids affect ecological communities and ecosystem nutrient dynamics through nutrient production and spatial translocation of nutrients across ecosystem boundaries. Using Stable Isotope Analyses (SIA), I will then test how transported nitrogen (N) or carbon (C) incorporate into the tissues of aquatic organisms and riparian plant communities. This project will advance our knowledge on how fish affect ecosystem processes and how they play a pivotal role in natural systems.

Project leader:
Rahmat Naddafi

Studier på individuella beteenden

Studier på individuella beteenden

Utvecklingen och av nya tekniker har möjliggjort studier på individuella beteendeskillnader i grupper av fisk utan att behöva använda videoobservationer. Vi har utvecklat och utvärderat PIT-tag tekniken (passiva mikrosändare) i olika typer av experimentuppställningar. Vi har kombinerat självutfodrare med PIT-tag antenner för att kunna registrera vilka individer som utlöser utfodringen. Detta ger möjlighet att studera dominanshierarkier såväl som skillnader i födobeteende och preferens för olika typer av foder. Experiment med avseende på inlärning av tid och plats har gjorts genom att skapa distinkta födoområden där fiskar som simmar in eller ut kan registreras. Vi har även visat att fiskar nyttjar födoområden under olika delar av dygnet beroende på individens konkurrensförmåga. Mindra ”kaxiga” fiskar simmar in i födoområden i skydd av mörkret för att undvika att bli attackerade av territoriehävdande individer.

Vi har även projekt som testar fiskars förmåga att reglera sitt foderintag ”optimalt” om de själva får välja fiskfoder med olika mellan protein och fettnivåer och utifrån rena basämnen (proteiner, fett och kolhydrater). Snabba och pålitliga metoder saknas för att utvärdera effekten av nya fodersammansättningar for odlad fisk.

Projekt ledare: Eva Brännäs

Funding: Formas

Algproduktion för avfallshantering

Algproduktion för avfallshantering

Mål:
Målet är återvinning av avfallsvatten speciellt med avseende på viktiga näringsämnen som kväve och fosfor som annars bidrar till vattenföroreningar or övergödning (grundvatten och ytvatten) samt CO2 upptag från rökgaser, för att minska utsläpp. Vidare har den algbiomassa som produceras flera användningsområden som biobränslen (biogas, biodiesel och bioetanol) och som ingrediens i fiskfoder, t.ex. pigment (astaxanthin).

Projektbeskrivning: Produktion av algbiomassa från vattenutsläpp (urbana och industriella) och rökgases. Industriella partner som bidrar I projektet är Umeå Energi AB, Umeva AB, RagnSells AB, Domsjö Fabriken, SCA Packaging Obbola.
During 2011 the Swedish Government has chosen the algae project as good Environmental Technology.

Projektledare: Francesco Gentili

Finasiering: Energimyndigheten, Processum Biorefinery Initiative AB, Umeå Energi AB, Umeva AB, RagnSells AB.

Kvalitén hos kompensationsodlad lax

Kvalitén hos kompensationsodlad lax

Ett stort antal odlad lax och havsöring sätts årligen ut i Sverige för att kompensera utebliven naturlig reproduktion i vattendrag påverkade av vattenkraften. Syftet med dessa utsättningar är dels att vidmakthålla det yrkesmässiga fisket och sportfisket, samt att bevara genetiskt unika populationer. På senare år finns dock indikationer på att den odlade fisken har svårigheter att anpassa sig till ett liv i naturen och att havsöverlevnaden därmed minskat. Inom ramen för detta forskningsområde undersöker vi olika metoder för att anpassa odlingen så att fisken ges bättre möjligheter att överleva efter utsättningen. En stor del av verksamheten går ut på att testa effekten av olika åtgärder i odlingen genom att märka fisk och följa deras beteende efter utsättning.

Projekt:

Akvatisk ekologi medlemmar:
Anders Alanärä
Carin Magnhagen
Hans Lundqvist (emeritus)
Eva Brännäs (emerita)
Kjell Leonardsson
Francesco Gentili
Daniel Palm
Lo Persson

Faciliteter

Norrfors


Kontaktinformation
Sidansvarig: bo-soren.wiklund@slu.se