SAMMENDRAG «GENETISKE PÅVIRKNINGER PÅ VILLAKS ER DET NOEN FARE?»

Transkript

1 SAMMENDRAG «GENETISKE PÅVIRKNINGER PÅ VILLAKS ER DET NOEN FARE?» Vidar Wennevik er forsker ved Havforskningsinstituttet (HI). Forskningen hans er i stor grad rettet mot populasjonsgenetikk. Laksens innvandringshistorie For år siden var Nord-Europa dekket av en stor iskappe og det fantes ikke elver her i våre områder, og heller ikke laks (Figur 1). Isen begynte å trekke seg tilbake, og for år siden var den ytre kyst blitt isfri i Norge. Elvene ble tilgjengelig for anadrome fiskearter, deriblant laksen, og evolusjonshistorien til norsk laks begynner (Huges mfl. 2016). Den norske laksen har med andre ord gjennom år utviklet ulike genetiske varianter som er spesielt tilpasset forholdene i de spesifikke elvene og havområdene de befinner seg i. I dag er laksen utbredt i Europa, fra Portugal i sør til Petchora i Russland i nord-øst, på østkysten av Nord-Amerika og på Island. Laksen beiter i hele det nordlige Atlanterhavet (Figur 1; Thorstad mfl. 2011). Figur 1: Til venstre: Utsnitt fra hvordan Nord-Europa så ut for rundt år siden uten lakseelver og uten laks (Hughes m.fl. 2016). Til høyre: Illustrasjon på hvor laksen er utbredt i dag, som er i store deler av Europa og på østkysten av Amerika, og laksen som beiter i hele det nordlige Atlanterhavet (oransje felt, Thorstad m.fl. 2011). Ulike laksebestander hvordan ulikhetene måles og hva det betyr Det er to typer genetisk variasjon. Den ene er nøytral variasjon som ikke fører til påviselige ulike varianter av sluttproduktet (fenotypen). Den andre er funksjonell variasjon som fører til ulik koding for ulike egenskaper. Den nøytrale variasjonen er mest studert, men nå begynner man å få en del data også på den funksjonelle variasjonen. Ved kartlegging av den funksjonelle variasjonen har man blant annet klart å identifisere et gen som er svært viktig for å bestemme alder ved kjønnsmodning. Til sammenligning er det mange hundre gener som påvirker vekst. «Genetiske påvirkninger på villaks er det noen fare?», 20. og 21. mars

2 Det er tydelige genetiske skiller mellom nordlige og sørlige europeiske laksebestander, og enda tydeligere skille til islandske laksebestander (Figur 2). Det er også et markant skille mellom ulike norske laksebestander, men dette er ikke like tydelig som skillene mellom Nord- og Sør-Europa. Et tydelig skille i laksebestanden i Norge er omtrent ved Målselv. Laks i elvene nord for Målselv er nærmere beslektet med laksen i de russiske elvene enn med laks lenger sør i Norge. De genetiske skillene reflekterer blant annet innvandringshistorie, og det er mulig at elvene i nord ble kolonisert fra øst etter istiden, mens elvene lenger sør ble kolonisert fra vest. I og med at skillet er så skarpt må det være noe som opprettholder det, for eksempel vandringsmønstre. Vi vet imidlertid ikke hvilke faktorer som opprettholder det genetiske skillet. Figur 2: Hierarkisk genetisk struktur for Atlantisk villaks, her illustrert ved de genetiske skillene mellom ulike laksebestander. Kilde: Vidar Wennevik. Det er flere vassdrag som har mer enn én laksebestand. Tana er spesiell med minst 30 ulike laksebestander, men også andre elver som Namsen (Trøndelag) og den mindre Etneelva (Hordaland) er påvist å ha mer enn én laksebestand. Det samme gjelder de store russiske vassdragene som Petchora, Ponoi og Varzuga. Bevaring av genetisk variasjon og struktur i laksebestandene Den genetiske variasjonen i en laksebestand gjør at bestanden kan tilpasse seg endringer i miljøforholdene. Alle bestandene er, i større eller mindre grad, tilpasset de lokale forholdene i elva si. Den genetiske variasjonen er ikke likt fordelt mellom de ulike bestandene, og enkelte genetiske varianter finnes kanskje bare i et fåtall elver. Med nedbrytning av genetisk variasjon kan enkelte genetiske varianter gå tapt, med det resultat at bestandene blir mer sårbare for miljøendringer og andre påvirkninger. Den genetiske sammensetningen er dynamisk og er alltid i endring, og slik skal det være. Endringer i genvarianter i en laksebestand kan skyldes flere ting, som for eksempel tilfeldig endringer (spesielt dersom bestandene er små), endringer i miljøforhold, selektivt uttak ved fiske, fravær av seleksjon (f. eks klekkeriprodusert fisk), innvandring av laks fra andre elver, og innkryssing av rømt oppdrettslaks. «Genetiske påvirkninger på villaks er det noen fare?», 20. og 21. mars

3 Figur 3: Illustrasjon av genetisk diversitet i små og store bestander. Ser at en bestand på 1000 individer har en mye større diversitet sammenlignet med en bestand på 2 individer. Det er viktig å bevare sterke og livskraftige bestander. Kilde: Vidar Wennevik. Små fiskebestander er mer utsatt for endring i genvarianter enn større bestander (Figur 3). De små bestandene kan miste den genetiske variasjonen ved genetisk drift på grunn av tilfeldigheter. Mange elver i Norge har 50 (og mindre) gytefisk, og disse står særlig i fare for å miste den genetisk variasjonen. Variasjonen i disse elvene blir opprettholdt av feilvandrende fisk. Det er nylig vist at et enkelt gen bestemmer om laksen velger å tilbringe ett eller flere år i sjøen. Laksen som kommer tilbake allerede etter et år kommer som kjent tilbake som smålaks (diddi). Laks som kommer tilbake etter to år i havet betegnes som mellomlaks (luosjuolgi), og laks som har vært tre år i havet kommer tilbake som storlaks. Dersom storlaksen beskattes hardere enn den smålaksen, for eksempel ved selektivt fiske, vil dette kunne føre til at genvarianten som koder for mer enn et år i havet blir mindre utbredt, som igjen fører til en mindre andel storlaks i bestanden. Det har tidligere blitt advart mot et slikt selektivt fiske i Tanavassdraget, og det er kjent at flere av storlaksbestandene i vassdraget er vurdert å være på et lavere nivå enn tidligere. I for eksempel Etneelva (Hordaland) blir all laks som vandrer opp i elva fanget, målt, veid og tatt skjellprøver av. Fangsten av ulike størrelsesgrupper av laks i elven gjenspeiler andeleden i oppgangstellingen rimelig godt. Det drives dermed ikke et størrelsesspesifikt fiske der. Lakseoppdrett og rømning Det har vært en betydelig økning i produksjon av oppdrettslaks, fra rundt tonn ved årtusenskiftet til tonn i Det er gjort tiltak for å minske rømning av oppdrettslaks, og det rømmer mye mindre laks enn tidligere. Rømningstallene er likevel fortsatt betydelige, og de siste 5 årene ble det rapportert mellom rømninger. De faktiske rømningstallene er beregnet til å være 2 til 4 ganger så høyt som det rapporterte antallet. Under det spesielle høstfiske (sportsfiske) som gjennomføres for å undersøke innslag av oppdrettslaks, var det mye større andel oppdrettslaks tidligere. Det er imidlertid de samme elvene som påvirkes gang på gang, da noen elver fungerer som «magneter» for oppdrettslaks. «Genetiske påvirkninger på villaks er det noen fare?», 20. og 21. mars

4 Adferd til rømt laks er vanskelig å kartlegge, da det er utfordrende å gjenfange rømlingene. Det er utført et studie ved å blant annet feste akustiske merker på oppdrettslaks og simulere rømninger. Adferden til den rømte laksen blir da registrert på lyttebøyer som er plassert i området rundt rømningen. Etter rømningen gjennomfører laksen en del dypdykk, og uttak rundt anlegget er derfor ofte ikke veldig effektivt. Hva laksen gjør så er avhengig av alder og størrelse. Vårsmolten vandret fort ut fjorden og ut i havet, og noen kom tilbake neste vår på samme måte som vill-laksen. Høstsmolten vandret ut, men har mindre motivasjon til tilbakevandring. Større laks streifer rundt, kan gå opp i nærmeste elv, vaser litt i fjorden og forsvinner. De aller fleste rømninger forsvinner da oppdrettslaksen kan vandre ganske langt ut i havet. Dersom rømmingen skjer mot høsten kan mange laks gå opp i elvene, som var tilfellet ved ei rømming i Altaområdet i Tidligere var det et stort problem at det ble satt ut usortert smolt i merdene, og en del av smolten var så små at de rømte gjennom maskene på nettene. Dette er den verste formen for rømming i og med at smolten har størst mulighet for å dra opp i ei elv og ha suksess i gytingen. Laks som rømmer som smolt er også vanskeligere å gjenkjenne enn laks som rømmer senere i livssyklusen. Det har blitt strengere regulering av utsetting av smolt, og dette er ikke lenger et betydelig problem. Overvåkingsprogrammet for rømt laks Havforskningsinstituttet (HI) har sammen med blant annet Norsk institutt for naturforskning (NINA), og på oppdrag fra Fiskeridirektoratet, utviklet et nasjonalt overvåkingsprogram for rømt oppdrettslaks i vassdrag 1. Det er fastsatt en utfiskingsforskrift som pålegger oppdrettsnæringen å planlegge og finansiere uttak av rømt laks i vassdrag. Kunnskap fra overvåkingsprogrammet skal legges til grunn for de utfiskingstiltak som gjennomføres av Oppdrettsnæringens sammenslutning for utfisking av rømt oppdrettsfisk (OURO 2 ) i elver med for høyt innslag av rømt oppdrettsfisk. Det er andelen oppdrettsfisk på gyteplassene som er avgjørende for hvilke elver det skal tas ut gytelaks. Overvåkingsprogrammet opererer med fargekoder: - Grønn: sikker på at det er under 10 %, derfor lavt innslag av oppdrettsfisk - Rød: sikker på at det er over 10 %, derfor høyt innslag av oppdrettsfisk - Gul: usikre data, kanskje 6% eller 12%, derfor moderat innslag av oppdrettsfisk Kvalitetsnormen for villaks Det er vedtatt en egen kvalitetsnorm for villaks i Norge. For at en laksebestand skal nå kvalitetsmålet etter normen må den ikke være betydelig genetisk påvirket, den må nå gytebestandsmålet, og den må ha et normalt høstbart overskudd. Genetisk påvirkning blir målt i grad av hybridisering, og i normen blir graden kategorisert på en skala med 5 trinn (fra svært dårlig til svært god). I dag finnes det en god del data fra mange elver, og det finnes tilstandsbeskrivelse fra 170 elver i Norge. I en tredjedel av elvene er det ikke blitt påvist innkrysning, og i en tredjedel har det blitt påvist mye innkrysning (over 10%). I noen tilfeller har ungfisk stort innslag av oppdrettsgener og i andre tilfeller lite innblanding. 1 For mer om overvåkingsprogrammet, gå inn på 2 Les mer om OURO her «Genetiske påvirkninger på villaks er det noen fare?», 20. og 21. mars

5 I Tanavassdraget har andelen oppdrettslaks over tid vært stabilt lavt, og det er liten grad av innkrysning. Graden av hybridisering er derfor satt til svært god/god. Situasjonene er ganske annerledes andre steder i Finnmark. Vestre Jakobselv er kategorisert til svært dårlig og Komagelva er i kategorien dårlig. Det er kjent at det tidvis har vært mye oppdrettslaks i Vestre Jakobselva, mens det for Komagelva sin del er et mysterium når innblandingen har skjedd. Genetiske forskjeller mellom oppdrettslaks og villaks Dagens oppdrettslaks har opphav fra norske elver, og oppdrettslinjene er laks fra blant annet Namsen (Trøndelag) og Vosso (Hordaland). Siden 1970-tallet har oppdrettslinjene (genmaterialet) vært gjennom generasjoner med innkrysning og homogenisering. All oppdrettsfisk er avlet for å fremme vekst og sjukdomsresistens, og hvor godt de egner seg til å leve i merdene etc. Selv om utgangspunktet var laks fra eksempelvis Namsen, vil genetikken til oppdrettsfisken i dag være ulik genetikken hos laks fra Namsen. Genetikken til oppdrettslaksen er for øvrig mer ulik laks fra de nordlige enn sørlige bestandene i Norge. Oppdrettsfiskens prestasjoner i naturen Kunnskapen om hvor godt laks med oppdrettsgener klarer seg i naturen kommer fra tre forsøk; fra Irland, Ims (Rogaland) og Guddalselva (Hordaland). Det er nå 10 år med forskning som omfatter 170 familier, egg og gjenfangster fra Guddalselva. Villaksen overlever bedre enn både hybrider og oppdrettsfisk. Innblanding av oppdrettsgener fører til reduksjon i produksjonen. Et forsøk har estimert at en innblanding på 20% vil gi 30% reduksjon i produksjon i elva. Oppdrettslaksen vokser fortere enn villaksen, men vil som regel bli utkonkurrert av villaksen i konkurransen om mat. Vi skulle gjerne hatt mer data, men dette er dyre data å fremskaffe. Ved god mattilgang, vokser ungfisk med oppdrettsgener mye fortere enn ungfisk med villaksgener. Innkrysning - mønster En oppdrettslaks kan være tilstedeværende på gyteplassene til vill-laksen, men det betyr ikke at de klarer å krysse seg inn. En vellykket innkrysning betyr at oppdrettslaksen må gjennomføre vellykket gyting. Studier har sett nærmere på innkrysning, og det er vist at det er korrelasjon mellom antall rømt laks og innblanding (Glover m.fl & 2013; Heino m.fl. 2015; Karlsson m.fl. 2016). Det ble også vist at det er mest innkrysning i små/svake bestander, og at innkryssede bestander blir mer like hverandre. Nå undersøker man også om andre faktorer kan påvirke mønsteret for innkrysning mellom elver, slik som fosser, strømstyrke, temperatur etc. I tillegg til å redusere produksjonen av laks i elver er det nå vist at innkrysning av oppdrettsgener kan føre til endring i livshistorien hos laks (for eksempel alder og størrelse ved modning). Et ferskt studie har med bakgrunn i skjellprøvemateriale fra laks fra 60 norske elver sett på hvilke effekter innblanding av oppdrettsgener har på sjøalder ved modningen. Studiet benytter seg av en modell forkortet IBSEM (An Individual-Based Atlantic Salmon Population Model), og viser muligheten for en storskala endring i bestanden. For hunnlaks vil for eksempel andelen mellomlaks øke, mens andelen storlaks synker. Andre studier viser dessuten at du ikke får igjen den samme villfisken dersom innkrysningen er stor nok. Dersom forekomsten av oppdrettslaks på gyteplassene er lav til moderat (5-10%) viser modellen små endringer i livshistorie og alderssammensetning i løpet av 50 år. Er den høyere viser modellen tydelige endringer i den ville laksebestanden. «Genetiske påvirkninger på villaks er det noen fare?», 20. og 21. mars

6 Redusere problemet med innkrysning Det viktigste er å opprettholde store gytebestander, ved å blant annet redusere menneskeskapte negative effekter. Flere momenter er å redusere rømminger fra oppdrettsnæringen, fjerne rømt oppdrettslaks fra gytebestandene når rømming har skjedd, og bruk av steril oppdrettslaks. I tillegg til dette er det viktig å øke forståelsen av hvordan et uttak av laks i ulike fiskerier kan påvirke den genetiske sammensetningen i en bestand. I Etneelva (Hordaland) er det etablert ei fiskefelle der all laks, som er på vei opp elva, blir fanget. All oppdrettsfisk blir kakket i hodet. Røkterne av fiskefella har en 2% feilmargin når de skal skille mellom villaks og oppdrettslaks, og de tar helst villaks i stedet for oppdrettslaks når de tar feil. Det vandrer for øvrig opp litt over 2000 fisk i elva hvert år, men med årlige variasjoner. Analyser av fettsyrer viser at om lag 80% av oppdrettslaksen som blir fanget i fellen er fisk som nylig har rømt. OURO (se forklaring ovenfor) ble etablert for å oppfylle oppdrettsnæringens fellesansvar for utfisking av rømt oppdrettsfisk (jf. forskriften fra 2015). I elver med stort innslag av oppdrettslaks registrert i overvåkingsprogrammet (se over) skal sammenslutningen sette i verk tiltak. Tiltakene omfatter blant annet uttak ved harpunering og høstfiske med fiskestang. I 2017 ble det gjennom programmet foretatt uttak av oppdrettsfisk blant annet i ei elv i Finnmark (Storelva i Laksefjorden) og flere elver i Troms. Uttak av oppdrettsfisk med harpun er effektivt i enkelte elver, men i et vassdrag som Tana vil det ikke være mulig å gjennomføre et effektivt uttak på grunn av størrelsen til vassdraget. Produksjon av triploid (steril) fisk En naturlig laks har to sett med kromosomer, ett sett fra mor og ett sett fra far. Triploid laks derimot har tre sett med kromosomer, to sett fra mor og et sett fra far. Dette gjennomføres ved å trykkbehandle eggene, men kan også skylles befruktning av overmodne egg. Triploid laks ser ut som, og smaker som, vanlig laks, men er steril. Cellene hos en triploid laks er litt større sammenlignet med naturlig laks, og krever derfor gode forhold i sjøen (for eksempel god tilgang på oksygen). Triploid laks kan vandre opp i elva og delta i gytingen. De prøver å parre seg og slåss litt og oppfører seg som en vanlig villaks, men kan ikke formere seg. Dersom store mengder steril oppdrettsfisk vandrer opp i elvene kan de altså skape problemer for villaksen. I perioden var 2 % av laksen i norske merder triploid fisk uten at oppdretterne var klar over det. En uforholdsmessig liten andel av oppdrettslaksen som ble tatt ut fra norske elver var triploid. Det vil si at det er mindre sannsynlig at disse laksene vandrer opp i elvene enn øvrig oppdrettslaks. «Genetiske påvirkninger på villaks er det noen fare?», 20. og 21. mars

7 Oppsummering Genetiske endringer i ville laksebestander og populasjoner er en konstant og naturlig prosess. Men dog vil genetiske endringer som følge av innblanding av rømt oppdrettslaks ha negative effekter. Slike effekter kan være endring i livshistorie, redusert produksjon og redusert genetisk mangfold. Det er derfor viktig å opprettholde store nok gytebestander, og fortsette å studere hvordan menneskelig påvirkning kan endre villaksen genetisk. Det er også viktig å redusere rømminger fra oppdrettsnæringen, samt fjerne rømt oppdrettslaks fra gytebestandene, og øke bruken av steril laks. Det har vært et trinnvis krav om bevis for at oppdrettslaksen er til skade for villaksen. Dermed er det lagt frem bevis for at oppdrettslaks rømmer, vandrer opp i elva, kan produsere levedyktig avkom og at dette har en negativ konsekvens for produksjonen av laks og dessuten påvirker bestandsstrukturen. Oppdrettslaks er domestisert, og det er vist at rømt oppdrettslaks har lav gytesuksess og at overlevelsen blant oppdrettsavkom er lav. Innkrysning er påvist i mange elver, og oppdrettsgenene kan føre til færre «ville» smolt og færre smolt totalt sett. Innkrysning av oppdrettsgener kan også føre til en nedgang i antall voksne laks i elvene. Det er dokumentert både fenotypiske- og livshistorieforandringer, samt reduksjon i populasjonsgenetisk struktur, ved innkrysning av oppdrettsgener. Så på lang sikt vil utfallet være mindre fisk og mer sårbare bestander. «Genetiske påvirkninger på villaks er det noen fare?», 20. og 21. mars