NINA Minirapport 446

Transkript

1 NINA Minirapport 446 Omdisponering av gammelt elveløp til flyplassareal ved Langøra Sør konsekvenser for strømningsforhold, marint biologisk liv, strandsonevegetasjon og pattedyr i området. Karl Øystein Gjelland Jiska van Dijk Grim Eidnes Johanna Järnegren Kristine Bakke Westergaard

2 NINA Minirapport xxx Gjelland, K.Ø., van Dijk, J., Eidnes, G., Järnegren, J., Westergaard, K.B Omdisponering av gammelt elveløp til flyplassareal ved Langøra Sør konsekvenser for strømningsforhold, marint biologisk liv, strandsonevegetasjon og pattedyr i området. - NINA Minirapport s. Tromsø, mai 2013 RETTIGHETSHAVER Norsk institutt for naturforskning TILGJENGELIGHET Upublisert PUBLISERINGSTYPE Digitalt dokument (pdf) ANSVARLIG SIGNATUR Assisterende forskningssjef Elisabet Forsgren (sign.) OPPDRAGSGIVER(E) Asplan-Viak KONTAKTPERSON(ER) HOS OPPDRAGSGIVER Diana van der Meer NØKKELORD Konsekvensutredning, Stjørdal, Værnes flyplass, Stjørdalselva, Gråelva, naturmiljø, oter, sjøaure, sjøørret, flora og vegetasjon KEY WORDS Impact assessment, Stjørdal, Værnes flyplass, Stjørdalselva, Gråelva, nature management, otter, Lutra lutra, sea trout, Salmo trutta, flora and vegetation NINA Minirapport er en enklere tilbakemelding til oppdragsgiver enn det som dekkes av NINAs øvrige publikasjonsserier. Minirapporter kan være notater, foreløpige meldinger og del- eller sluttresultater. Minirapportene registreres i NINAs publikasjonsdatabase, med internt serienummer. Minirapportene er ikke søkbare i de vanlige litteraturbasene, og følgelig ikke tilgjengelig på vanlig måte. Således kan ikke disse uten videre refereres til som vitenskapelige rapporter. KONTAKTOPPLYSNINGER NINA hovedkontor Postboks 5685 Sluppen 7485 Trondheim Telefon: NINA Oslo Gaustadalléen Oslo Telefon: NINA Tromsø Framsenteret 9296 Tromsø Telefon: NINA Lillehammer Fakkelgården 2624 Lillehammer Telefon:

3 Innhold Innhold... 3 Forord Påvirkning av strømning og sedimentering i elveløpet Bakgrunn Utbygging Strøm Sedimentering Referanser Konsekvenser for marint biologisk liv i det gamle elveløpet Områdets betydning for sjøaure Bunndyrfauna Konsekvenser for øvrig biologisk mangfold Konsekvenser for pattedyr i området Konsekvenser for vegetasjon og flora i strandsonen

4 Forord Bakgrunn for denne rapporten er et pågående kommunedelplanarbeid for Langøra med vannmiljø. Avinor ønsker å ta i bruk Langøra sør i Stjørdal kommune til lufthavnformål og på sikt fylle igjen deler av det gamle elveløpet mellom Langøra sør og terminalområdet (sør for rullebanen). Stjørdal kommune har, i samarbeid med Avinor, satt i gang et planarbeid for å få avklart konsekvenser av disse tiltak, i sammenheng med andre planlagte tiltak i samme vannmiljø. Området som utredes i denne rapporten er angitt i Figur 1, og Avinors forslag til arealdisponering er vist i Figur 2. Figur 1 Området som utredes i denne rapporten er angitt med blå strek i illustrasjonen NINA er underleverandør til Asplan-Viak i arbeidet med kommunedelplan for Langøra med vannmiljø. NINA har, i samarbeid med SINTEF, gjennomført fire utredninger knyttet til biologisk mangfold og strømning/ sedimentering ved Langøra sør. Rapporten beskriver konsekvensene av utfyllingstiltaket og foreslår eventuelle avbøtende tiltak. Delrapport 1: Påvirkning av strømning og sedimentering i elveløpet 1.1 Strømningsmessige endringer 1.2 Endringer i sedimentering og vannutskifting Delrapport 2: Konsekvenser for marint biologisk liv i elveløpet 2.1 Områdets betydning for sjøaure 2.2 Bunndyrundersøkelser Delrapport 3: Konsekvenser for øvrig biologisk mangfold 3.1 Konsekvenser for pattedyr i området 4

5 3.2 Konsekvenser for vegetasjon i strandsona Delrapport 1 som omhandler strømning og sedimentering ble gjennomført med SINTEF som underleverandør, Delrapport 2 og 3 av forskere ved NINA. Delrapport 3.2 som omhandler konsekvenser for vegetasjon i strandsona krevde feltarbeid etter at vekstsesongen startet, og ble ferdigstilt til 15. juli Rapporten ble i hovedsak ferdigstilt til 1. mai 2013, dette er en oppdatert versjon av rapporten som også inkluderer delrapporten på strandvegetasjon. Tromsø, 15. juli 2013 Karl Øystein Gjelland Prosjektleder, NINA Figur 2 Avinors forslag til disponering av de aktuelle områdene i et lengre perspektiv (år 2060). 5

6 Delrapport 1 Strøming og sedimentering 1 Påvirkning av strømning og sedimentering i elveløpet Av Grim Eidnes, SINTEF 1.1 Bakgrunn Avinor ønsker å ta i bruk deler av Langøra ved Værnes lufthavn til lufthavnformål. I planen inngår oppfylling av deler av det gamle elveløpet. NINA har fått i oppdrag å utrede konsekvensene av en slik utbygging for områdets biologiske mangfold, strømforhold og sedimentering. NINA på sin side har engasjert SINTEF til å bistå med konsekvensvurderingene av strøm og sedimentering. Det foreliggende notatet representerer SINTEFs svar på denne henvendelsen. 1.2 Utbygging Stjørdalselva munner ut ved Langøra i Stjørdal (Figur 3). Øst for Langøra Sør er det ei bukt som utgjør deler av det gamle elveløpet. I planen for utbygging inngår en gradvis gjenfylling av nordre del av denne bukta. Planlagt gjenfylling i et 2060-perspektiv er vist i figuren med brun farge og utgjør 60 % av dagens overflateareal (ca av m 2 ). Ved innløpet til bukta er Stjørdalselva om lag 185 m brei og har en dybde ved middel vannføring på ca. 1,5 m. Under det utstrømmende elvevannet, strekker det seg en saltvannskile innover elva og også inn i bukta. Tykkelsen av elvevannet utgjør trolig ½ - ⅔ av det totale vanndypet på ca. 1,5 m, dvs. mellom 0,8 og 1,0 m. NVE oppgir en normal vannføring i Stjørdalselva på 79 m 3 /s. Det gir en typisk strømhastighet i elva ved innløpet til bukta på rundt cm/s. 1.3 Strøm Det er elveløpet som bestemmer elvestrømmens retning, mens farten bestemmes av vannfluks, fallhøyde, bredde og dybde. Elvestrømmen bremses ved friksjon mot bunnen, og friksjonskraften balanseres av trykkraften som oppstår på grunn av et hellende vannspeil. Vannstandsfallet er ikke stort. For en strøm på 40 cm/s er det snakk om ca. tre cm fall per km elv. Det er ingen geografiske utstikkere i området som bidrar til å avlede elvestrømmen. Elva vil derfor i hvert fall under "normale" vannføringer strømme forbi bukta, og ikke inn i den. 6

7 Delrapport 1 Strøming og sedimentering Figur 3 Stjørdalselvas utløp og Langøra Sør med deler av det gamle elveløpet øst for seg. Aktuell utbygging i et 2060-perspektiv er markert med brun farge Tidevannsstrøm Ved fløende sjø vil tidevannet strømme inn i bukta via den underliggende saltkilen. Middel tidevannshøyde i Trondheim er 184 cm, middel spring tidevannshøyde er 250 cm. En gjenfylling som reduserer overflatearealet i bukta med 60 % av dagens areal (2060-perspektiv), vil også redusere tidevannvolumet som transporteres inn i bukta med 60 %. Den rene tidevannsstrømmen avtar følgelig med 60 % av dagens tidevannsstrøm. Denne endringen er relativt sett betydningsfull, og vi vil prøve å kvantifisere den. Ved middel tidevann skal i dag m 2 1,84 m = m 3 fraktes inn i bukta. Det skjer i løpet av en halv tidevannsperiode (6 timer 12,5 min). Deretter tappes den samme vannmengden ut av bukta i løpet av den neste halve tidevannsperioden. Det gir en midlere tidevannsfluks inn og ut av bukta på m 3 / (6 timer 12,5 min) = 14,4 m 3 /s. Grenseflata mellom elva og bukta har en bredde på 165 m og vi antar at gjennomsnittstykkelsen på det innstrømmende bunnlaget (saltkilen) er 0,6 m. Midlere tidevannsstrøm inn i bukta langs bunnen på fløende sjø i dag blir dermed 14,4 m 3 /s / (165 0,6) m 2 = 15 cm/s. Med en 60 % gjenfylling, vil den rene tidevannsstrømmen også avta med 60 %, det vil si fra 15 til 6 cm/s. Siden det er det samme volumet som skal strømme ut ved fallende sjø, vil midlere tidevannsstrøm ut på fallende sjø være av samme styrke som tidevannsstrømmen inn på fløende sjø. 7

8 1.3.2 Medrivningsstrøm Delrapport 1 Strøming og sedimentering Medrivningsstrøm er en strøm som oppstår mellom to vannmasser med forskjellige egenskaper skapt av som oftest topografi eller tetthet. Medrivningsstrøm er en en-veis strøm som er rettet fra mindre turbulente vannmasser inn i mer turbulente vannmasser. Det er de turbulente virvlene på vannstrømmens ytterkant som river med seg vann fra nærliggende og mindre turbulente områder. Stjørdalselva vil på denne måten rive med seg vann fra de omkringliggende bukter og viker. Vannet som trekkes med av elvestrømmen, erstattes av en underliggende strøm inn i buktene. Ved Stjørdalselvas utløp vil medrivningen inn i elvestrålen skje i det øvre laget (der elva strømmer), mens kompensasjonsstrømmen inn i buktene vil skje i den underliggende saltkilen. Medrivningsstrømmen har en typisk strømhastighet på 10 % av hovedstrømmen. Vi beregnet ovenfor en typisk strømhastighet i Stjørdalselva ved innløpet til bukta på om lag cm/s. Medrivningsstrømmen inn i elvestrålen vil da være på typisk 4 5 cm/s. Medrivningsstrømmen beskrevet ovenfor skjer langs den 165 m lange grenseflata mellom elv og bukt. Denne grenseflata vil forbli 165 m også etter en eventuell utfylling i bukta. Den turbulente utvekslingen vil derfor opprettholdes, og vannutskiftningen med Stjørdalselva og bukta som følge av medrivning inn i elvestrålen, endres ikke som følge av den planlagte utfyllingen Flom Middelflommen i Stjørdalselva er oppgitt av NVE til 690 m 3 /s. Det er nesten ni ganger så mye som normal vannføring. Elva vil da også ha laterale trykkgradienter som presser elvevannet ut i bukter og viker. Foruten å gi en effektiv vannutskifting, kan dette i sin tur medføre ødeleggende resultat i form av graving og erosjon. Når flomvannet passerer bukta øst for Langøra Sør vil deler av flomvannet presses inn i bukta og danne en antisyklonisk (med-klokka) virvel i bukta. Denne virvelen vil være kraftig i det den dannes, men avtar i styrke ettersom trykkgradienter bygges opp i form av vannstandshevning inne i bukta. Siden bukta reduseres ved en utfylling, vil dempningseffekten også reduseres. Den forbigående "utskyllingen" av bukta i en flomsituasjon kan derfor forventes å bli noe kraftigere (i form av økt strømhastighet) enn den er i dag Andre drivkrefter Det finnes en rekke andre mulige drivkrefter for strøm i området; vindstrøm, oppstuvningsstrøm, estuarin sirkulasjon, Coriolispåvirket strøm, termohalin strøm mm, men ingen av disse antas å gi bidrag av betydning til det totale strømbildet Oppsummering strøm Det nedre vannlaget er salt og antas å ha en vertikal utstrekning på ⅓ - ½ av vanndypet. Strømmen her er satt sammen av en periodisk skiftende tidevannsstrøm og en innoverrettet kompensasjonsstrøm. 1) Tidevannsstrømmen er 15 cm/s i gjennomsnitt ved middel tidevann (sinusiodal mellom 0 og 23 cm/s) og er rettet inn i bukta ved fløende sjø og ut igjen ved fallen- 8

9 Delrapport 1 Strøming og sedimentering de sjø. Ved en delvis fylling av sundet vil denne strømmen avta i takt med gjenfyllingen. 30 % gjenfylling medfører 30 % mindre strøm osv. 2) Kompensasjonsstrømmen er beregnet til ca. 4-5 cm/s og er alltid rettet inn i bukta. Denne påvirkes ikke av en gjenfylling. Tidevannsstrømmen og kompensasjonsstrømmen er additiv i den forstand at den totale strømhastigheten er summen av de to strømmene. I løpet av en tidevannssyklus er tidevannsstrømmen sterkest (22 cm/s i snitt) ved halvflødd og halvfelt sjø. Totalstrømmen ved halvflødd sjø vil da i middel være 22,8 + 4,5 = 27 cm/s (rettet inn i bukta). Ved halvfelt sjø vil middelstrømmen være -22,8 + 4,5 = -18 cm/s (rettet ut av bukta). Det øvre vannlaget er brakkvann (ferskvann bare ved flom) og antas å ha en utstrekning på ½ - ⅔ av vanndypet. Strømmen består i all hovedsak av medrivningsstrømmen, selve generatoren for kompensasjonsstrømmen nevnt ovenfor. Den er alltid rettet ut av bukta (mot elvestrålen) og er beregnet å være av størrelsesorden 5 cm/s. Medrivningsstrømmen påvirkes ikke av en gjenfylling. Det betyr at overflatestrømmen i bukta vil forbli den samme uansett graden av gjenfylling. 1.4 Sedimentering Sedimentering (og re-suspensjon) er en funksjon av kornstørrelse og strømhastighet (og bølger). Jo svakere strøm, desto finere partikler vil sedimentere og re-suspensjon (oppvirvling av sedimenterte partikler) vil avta. Forventet strømendring ved gjenfylling er i kapittelet ovenfor vurdert bare å finne sted i det nedre laget hvor den dominerende tidevannsstrømmen vil avta i samme grad som gjenfyllingen. For å kunne kvantifisere effekten tar vi utgangspunkt i forventet maksimalstrøm i løpet av en dag. Den inntrer ved halvflødd sjø og er beregnet ovenfor til 27 cm/s. Denne strømhastigheten utgjør grenseverdien for den daglige sedimenteringen i bukta i dag. Strømendringen er, som vist ovenfor, avhengig av graden av gjenfylling. En 60 % gjenfylling (2060-perspektiv) vil redusere amplituden på tidevannsstrømmen med 60 %, det vil si fra 23 til 9 cm/s. Inkludert kompensasjonsstrømmen på 5 cm/s blir gjennomsnittlig maksimalstrøm i løpet av en dag = 14 cm/s. Grenseverdien for sedimentering avtar altså fra 27 til 14 cm/s ved 60 % gjenfylling Strøm-generert bunntransport Den minste (vertikalmidlede) strømhastigheten som er nødvendig for å få bunnsedimentene til å bevege seg, kan beregnes ut fra kornstørrelsesfordelingen, sedimentenes tetthet og vanndypet (se f.eks. Soulsby, 1997 og Ribberink, 1998). Snur vi likningssystemet, kan vi beregne den minste sedimentstørrelsen som vil ligge i ro for en gitt strømhastighet. Basert på data over kornstørrelsesfordelingen ved spissen av Langøra Nord (Eidnes og Steinsvik, 2010) får vi en kritisk median kornstørrelse, D 50, på 480 µm (middels sand) for strøm på 27 cm/s (dagens situasjon) og 110 µm (fin sand) for strøm på 14 cm/s (60 % gjenfylling). Kornstørrelser mindre enn disse verdiene, vil kunne forflytte seg som sandtransport langs bunnen. 9

10 Delrapport 1 Strøming og sedimentering Beregningene som her er gjort, baserer seg på en del antakelser om blant annet kornstørrelsesfordelingen, og resultatene må derfor ikke betraktes som eksakte, men som veiledende. De viser imidlertid hvordan en gradvis gjenfylling av bukta vil redusere strømhastighetene og føre til at stadig finere partikler vil bli stasjonære. Sedimenttransporten langs bunnen vil avta Sedimenter i suspensjon Det er rimelig å anta at betingelsen for at en partikkel skal holde seg i suspensjon, er at den vertikale turbulente intensiteten er større enn fallhastigheten, w s, for partikkelen. Den turbulente intensiteten er gitt ut fra strømhastigheten, U. Samtidig kan fallhastigheten, w s, beregnes som funksjon av kornstørrelsen, D 50. Basert på kritisk median kornstørrelse for strømgenerert bunntransport (se kap. 4.1 over) får vi følgende relasjoner: Dagens situasjon: U max = 27 cm/s => D 50 = 480 µm => w s = 3,6 cm/s => U c = 32 cm/s. D 50 for U c = 32 cm/s = 430 µm 60 % gjenfylling: U max = 14 cm/s => D 50 = 110 µm => w s = 0,3 cm/s => U c = 2 cm/s Verdiene ovenfor forstås slik: I dagens situasjon vil strømmens daglige maksimum i bassengets nedre lag i snitt være 27 cm/s (U max ). Det gjør at partikler med median størrelse (D 50 ) på mer enn 480 µm (middels sand) forblir i sedimentet, mens partikler mindre enn 480 µm kan forflyttes med bunnstrømmen. Under ordinære forhold foregår det altså i dag en sandtransport langs bunnen av leirpartikler, silt, fin sand og middels sand opp til 480 µm som igjen er lik 0,48 mm eller tilnærmet ½ mm. Større partikler vil normalt forbli i ro. Partikler på 480 µm faller med en hastighet på w s = 3,6 cm/s, og for å holde disse partiklene i suspensjon kreves det en minimumsstrøm på U c = 32 cm/s, altså litt mer enn den normalt høyeste strømhastigheten i dag på U max = 27 cm/s. Dagens strøm er altså normalt ikke sterk nok til å holde de største partiklene som virvles opp av strømmen, i suspensjon. De vil sedimentere relativt raskt. Mindre partikler (beregnet til 430 µm) vil kunne holde seg i suspensjon og forflytte seg lengre inntil strømhastigheten avtar og sedimentering finner sted også for disse partiklene. Ved 60 % gjenfylling vil det daglige maksimumet reduseres til 14 cm/s. Da vil partikler med median kornstørrelse helt ned til 110 µm forbli i bunnsedimentet. Finere partikler vil kunne forflyttes av bunnstrømmen. Disse er så små at de umiddelbart vil holdes i suspensjon siden minimumsstrømmen for å holde så fine sedimenter i suspensjon bare er 2 cm/s. En gradvis gjenfylling av bukta vil altså føre til at tidevannsstrømmen avtar og sedimenteringen øker. Dermed blir bukta grunnere. Men på fløende sjø skal bukta fortsatt fylles med det samme volumet tidevann, samtidig som vanndypet har blitt mindre. Da må strømhastig- 10

11 Delrapport 1 Strøming og sedimentering heten øke. Eller sagt på en annen måte: Tidevannsstrømmen avtar ikke så mye som beregningene ovenfor tilsier fordi forutsetningene endrer seg (bukta blir grunnere). Etter en stund vil det oppstå en ny balanse der bukta har blitt noe grunnere og strømhastigheten noe redusert. Skal denne endringen beregnes eksakt, må den samvirkende dynamikken i systemet modelleres. Beregningsresultatene ovenfor blir derfor å betrakte som en konservativ, øvre grense for de konsekvensene som kan forventes Oppsummering sediment Forventet maksimalstrøm i løpet av en dag vil oppstå ved halvflødd sjø og er i det nedre laget sammensatt av en tidevannsstrøm på 23 cm/s pluss en kompensasjonsstrøm på 4-5 cm/s, altså totalt 27 cm/s. Denne strømhastigheten utgjør grenseverdien for den daglige sedimenteringen i bukta i dag. For dagens situasjon betyr det at sedimenter med median kornstørrelse på mer enn 480 µm (ca. ½ mm) vil forbli i ro. Sedimenter mellom 430 og 480 µm vil ved det daglige strømmaksimumet rundt halvflødd sjø forflyttes langs bunnen. Partiklene "hopper" bortover bunnen uten å komme i suspensjon. Enda finere sedimenter vil forholde seg gradvis lenger i suspensjon. Det oppstår en sandtransport langs bunnen som gradvis suspenderer av partikler med median kornstørrelse mindre enn 430 µm, det vil si leirpartikler, silt, fin sand og den fineste halvdelen av såkalt middels sand. En 60 % gjenfylling vil redusere tidevannsstrømmen til 9 cm/s slik at totalstrømmen i det nedre laget blir = 14 cm/s. Det medfører at stadig finere partikler sedimenterer. I forhold til dagens situasjon vil en 60 % gjenfylling føre til at også partikler med median kornstørrelse mellom 110 og 430 µm sedimenterer. Sedimentlaget vil øke i tykkelse. Bare partikler med median kornstørrelse mindre enn 110 µm vil kunne holde seg i suspensjon, det vil si leirpartikler, silt og den fineste halvdelen av fin sand. Strøm og sedimentering er en samspillende dynamisk enhet. Den gradvise oppgrunningen vil i noen grad kompenseres en forsterket tidevannsstrøm. De analytiske beregningene ovenfor tar ikke hensyn til dette, og resultatene representerer derfor en slags "worst case" for de endringene som kan forventes. 1.5 Referanser Eidnes, G. og Steinsvik, I.B. (2010): Utvidselse av Stjørdal småbåthavn. Mobilitet av sediment. SINTEF-rapport F Ribberink, J.S. (1998): Bed-load transport for steady flows and unsteady oscillatory flows. Coastal Eng. 34, pp Soulsby, R. (1997): Dynamics of marine sands. A manual for practical applications. Thomas Telford Publications, London, England. 11

12 Delrapport 2 Konsekvenser for marint biologisk liv i det gamle elveløpet 2 Konsekvenser for marint biologisk liv i det gamle elveløpet 2.1 Områdets betydning for sjøaure Av Karl Øystein Gjelland NINA Avgrensing Oppdraget for denne konsekvensutredningen er å kartlegge det gamle elveløpet ved Langøra sør sin betydning for sjøaure. En grundig kartlegging av sjøaurens faktiske bruk av dette området krever imidlertid undersøkelser over tid, minimum gjennom ett år. Dette kunne ikke la seg gjøre på den korte tiden konsekvensutredningen hadde til rådighet. Vi har i stedet valgt å gi råd basert på generell kunnskap om sjøaurens økologi, samt om lokal og regional kunnskap om tilstanden for sjøaurebestandene. Vi vil starte med en kort presentasjon av sjøaurens livssyklus og ulike stadier, før vi kommer inn på tilstanden for sjøaure i Stjørdalselva og Gråelva. Denne tilnærmingen er valgt for å synliggjøre hva som gjør sjøaurebestandene sårbare. Deretter vil vi diskutere potensielle bestandseffekter på sjøaure av den planlagte utbyggingen av Langøra sør. Det planlagte utbyggingsområdet er en del av Stjørdalselva, men betraktninger om Gråelvabestanden er tatt med på grunn av sin nærhet til Stjørdalselva (de delte opprinnelig sin munning til sjøen, se Figur 2). Gråelva Langøra nord Stjørdalselva Figur 4 Gråelva og Stjørdalselva har utløp nær hverandre, og sjøaure fra begge elvene bruker trolig de indre fjordområdene. Stjørdalselva har nå kunstig elveutløp, før utbyggingen av flystripa delte de to elvene utløpet til sjøen ved Langøra nord. 12

13 2.1.2 Kort om sjøaurens økologi Delrapport 2 Konsekvenser for marint biologisk liv i det gamle elveløpet Sjøaure er ikke en egen art, men representerer en livshistoriestrategi innenfor arten aure (Salmo trutta). Aure er en art med stor fenotypisk variasjon, og vi skiller gjerne mellom ferskvanns-stasjonær aure og anadrom aure (sjøaure). Likevel kan stasjonær aure og sjøaure være avkom av samme foreldrepar, og andelen som velger sjøaurestrategien varierer mellom bestander og vassdrag. Valget kan være miljøpåvirket ved at aurens vekst igjennom viktige ungfiskstadier i elva påvirker hvorvidt den vil vandre ut i sjøen eller bli værende i ferskvann. Generelt er det slik at antall egg øker med kroppsstørrelse. Større hoer får også større egg, noe som øker overlevelsessjansene til avkommet. Store hoer kan videre velge de beste gyteplassene. Det er derfor mange fordeler ved å oppnå god vekst og størrelse for aure, og mattilbudet og potensialet for god vekst er som regel mye større i sjø enn i bekker og elver. Men det er også en stor kostnad ved å vandre til sjøen, både i form av fysiologisk stress i forhold til smoltifisering og overgang fra ferskvann- til sjøvannsmiljø, men også i form av høgre risiko for å bli spist av en predator. Sjøaurens vandringsstrategi innebærer derfor en mye høgre risiko for aldri å komme tilbake til elva som kjønnsmoden, men også en stor reproduktiv gevinst for de som klarer det. Balansen mellom hva som er den mest lønnsomme strategien vil variere mellom vassdrag, innad i vassdrag (f.eks. hvor langt og bratt det er fra sjøen og til gyteplassen), og kan også variere over tid ettersom overlevelseog vekstforhold i elv og/eller sjø endrer seg. Auren gyter i ferskvann på høsten, som regel i bekk eller elv. Substratet den gyter på består gjerne av grus og småstein, der auren graver ned rogna i gyteleiken. Noe sand kan tolereres, men rikelig vanngjennomstrømning gjennom rognutviklingstida er viktig for å sikre nok oksygen og rognoverlevelse. Rogna klekkes neste vår, og yngelen gjennomgår en kritisk fase når den må gå over fra å tære på plommesekken til å ta til seg næring på egenhånd. I denne fasen oppstår det konkurranse om næringstilgangen, og auren blir territoriehevdende og danner dominanshierarki. Tilgangen på mat og skjul bestemmer hvor mange aureunger det er plass til, og taperne i kampen om territoriene vil etterhvert drifte nedover og dø dersom de ikke klarer å etablere seg territorier i andre deler av elva eller bekken (Elliott 1994). Dødeligheten er generelt høy i denne fasen, men også sterkt tetthetsavhengig. I elv og bekk ernærer aureungene seg av insekter og andre smådyr som driver forbi, eller av næringsdyr som beveger seg på elvebunnen. I sitt første leveår lever aureungene gjerne på grunne områder med moderat strømhastighet, og trekker ut i dypere områder etter hvert som de blir eldre (Klemetsen mfl. 2003). Dette vil også i stor grad være avhengig av blant annet tilgangen på habitat, konkurranse med lakseunger, og tid på døgn og sesong. Ved en alder typisk 2-4 år vandrer sjøaure for første gang ut i sjøen. Den første sjøvandringa er mer bestemt av størrelse og vekst enn av alder, og det kan være store forskjeller mellom bestander (Klemetsen mfl. 2003). Smoltifisering og utvandring skjer i perioden mars-juni, i stor grad styrt av temperaturforhold og vannføring. Sjøaurens habitatbruk og krav til oppvekstforhold er mye bedre studert for ferskvannsfasen enn for den marine fasen. Studiene som er gjort av sjøaurens adferd i den marine fasen er relativt få og spredt i tid og rom. Selv om merkestudier har vist at sjøaure potensielt kan vandre langt og krysse havstrekninger mellom Skandinavia og Mellom-Europa, er det mest vanlige vandringer mindre enn 100 km fra utløpet av oppvekstelva (Klemetsen m.fl. 2003). Langtidsundersøkelser i Vardneselva, Senja, viste at 53 % av 2122 sjøaure gjenfanga i sjøen ble fanga innenfor 3 km fra elvemunninga, mot bare 0,7 % mer en 80 km unna. Et skotsk telemetristudie viste at sjøauresmolten særlig i de første to ukene etter utvandring holdt seg nær elveutløpet, og at andelen som ble observert mer enn 6 km unna elveutløpet økte gjen- 13

14 Delrapport 2 Konsekvenser for marint biologisk liv i det gamle elveløpet nom den to måneder lange studieperioden (Middlemas mfl. 2009). Dødeligheten var også stor denne første toukers-perioden, et generelt fenomen for sjøaure (Klemetsen mfl. 2003, Jonsson 2000). Sjøauresmolt har utviklet toleranse for sjøvann, men det medfører likevel et osmoregulatorisk stress å gå fra ferskvann til sjø. Osmoregulatorisk stress kan gi fysiologisk svekking, og gjøre fisken mer utsatt for predasjon og sykdom (Handeland mfl. 1996). Den fysiologiske tilpasningen til høg salinitet skjer tidligere og raskere for større smolt (Finstad & Ugedal 1998), og det kan derfor forventes at oppholdstiden i og nær elveutløpet er lengre for liten enn for stor sjøaure. Pågående norske telemetristudier viser at sjøauren har høg affinitet for elveutløpet og estuarieområder nært dette, og det ser også ut til å være en størrelseskompenent ved at de større sjøaurene vandrer lengre bort fra elvemunningen (for eksempel sjøaure i Nidelva og i Hemnefjorden, pers. med. Jan Davidsen, NTNU, og i Etne, egne observasjoner). Overgangen fra ferskvann til sjø medfører også møte med en rekke nye predatorer av ulik karakter, som for eksempel fiskeender, måsefugler, oter, torsk og sei. Naiv, det vil si nyutvandret sjøauresmolt, vil være ekstra utsatt for predasjon i den første delen av den marine fasen. Diettstudier viser at sjøauren kan spise et vidt spekter av næringsdyr, der luftinsekt, børstemark, fisk, marflo og andre krepsdyr, er viktige næringsgrupper (Lyse mfl. 1998, Knutsen mfl. 2001, Knudsen mfl. 2011). Tross det vide diettspekteret er det klare indikasjoner på at det enkelte individ spesialiserer seg på en bestemt diett over lengre tid (Knudsen mfl. 2011). Sjøauren er gjerne karakterisert som en littoral (strandnær) fisk, men fiskespisende individer kan gå pelagisk (i de fri vannmasser) langt fra land (Klemetsen mfl. 2003, Rikardsen & Amundsen 2005). Andelen fiskespisende individ øker med økende størrelse (Klemetsen mfl. 2003). Etter en marin fase der sjøauren gjerne dobler vekten, returnerer den ofte til sitt hjemlige vassdrag for å overvintre (Klemetsen mfl. 2003). Kjønnsmoden sjøaure kan returnere så tidlig som i april, og oppvandringen av gytefisk kan vare helt fram til gytetida i september/oktober Bestandstilstand for sjøaure i Stjørdalselva og Gråelva Aure i Stjørdalselva smoltifiserer i hovedsak i en alder av 3 år og gjennomsnittslengde 14,8 cm (Arnekleiv mfl. 2007), og hovedmengden vandrer ut i mai. Det har i de senere år vært en til dels kraftig nedgang i de fleste sjøaurebestandene på Vestlandet og i Midt-Norge, og en del av denne generelle nedgangen skyldes trolig redusert marin overevelse (Direktoratet for naturforvaltning 2009). Dette gjelder ikke minst for Stjørdalselva, der det har vært en kraftig tilbakegang i sjøaurefangstene siden 1970-tallet (Figur 5). Tilstanden til sjøaure i Stjørdalselva er av Direktoratet for naturforvaltning klassifisert som «Spesielt hensynskrevende», hvilket vil si at moderate økninger i påvirkning, eller vedvarende påvirkning, kan medføre redusert klassifiseringsnivå (Tabell 1). 52 % av sjøaurebestandene i 1162 vassdrag har fått denne klassifiseringen. De mange bestandene som har fått denne klassifiseringen reflekterer flere forhold; 1) vassdragsutbygging, jordbruk, vegbygging og andre arealpåvirkninger har medført store endringer for svært mange vassdrag i Norge, 2) gitt at mange vassdrag allerede er betydelig påvirket, er terskelen for at ytterligere påvirkninger skal medføre til dels sterke negative konsekvenser for sjø-aurebestanden mye lavere enn den ville vært i et upåvirket vassdrag, og 3) mange sjøaurebestander er små og sårbare. I et notat (Direktoratet for naturforvaltning 2009) heter det: «Når det gjelder de spesielt hensynskrevende bestandene, så er dette bestander som har en relativt god tilstand, men som kan havne i lavere kategori fordi de tåler lite negativ påvirkning. De fleste slike bestander er små (antall oppvandrende fisk er 500 eller færre). Denne fordelingen av sjøaurevassdrag forteller at 14

15 Delrapport 2 Konsekvenser for marint biologisk liv i det gamle elveløpet bestandene er generelt sårbare. Vi har mange små bestander som tåler lite, og mange bestander er allerede svekket av menneskeskapte påvirkninger». Nedgangen i sjøaurefangster gjennom de siste 40 år må karakteriseres som kraftig. Bruken av fangststatistikk som indikator på bestandsstørrelse medfører en del metodisk usikkerhet, fordi det ikke er tatt hensyn til fangstinnsats og eventuell endring i denne over tid. Det er likevel grunn til å anta at fangstene gir en god pekepinn på bestandsutviklingen. I hvilken grad nedgangen skyldes menneskeskapte årsaker er også usikkert, men flere det er flere faktorer som kan ha negativ påvirkning. For Gråelva sin del har det de seinere år vært gjort en stor innsats med habitatrestaurering for å hindre utglidning av leire og sedimenter til elva, ved blant anna steinsetting og utlegging av pukk og grusmasse. Dette arbeidet har gitt gode resultater, og økt andelen av laks- og aureunger på de nederste strekningene av elva (Berger mfl. 2001; Einum mfl. 2006). Sjøaurebestanden i Gråelva er klassifisert som «redusert bestand» (Lakseregisteret 2013). Stjørdalselva er regulert for kraftproduksjon, og dette har medført en utjevnet vannføring med reduserte flomtopper. Vannføring og endring i denne har en betydelig innvirkning på smoltutvandringstidspunkt og på synkonisering av smoltutvandring i Stjørdalselva. Liten og stabil vannføring på m³/s kan forårsak stopp i smoltutvandringa, perioder med relativt lav og varierende vannføring medfører stor spredning i utvandringa, mens «lokkeflommer» i slutten av mai etter perioder med lav vannføring kunne utløse rask og synkronisert utvandring (Arnekleiv mfl. 2007). Jevnere vannføring med færre og svakere flomtopper vil også føre til at finere sedimenter kan bli holdt igjen i elva, og etter hvert redusere tilgangen på skjulesteder for aureungene ved at mellomrommene mellom steiner blir fylt opp av sedimenter (Jensen mfl. 2008). Dette vil igjen føre til nedgang i aureunger i området, fordi disse er sterkt avhengig av god tilgang på skjul for vekst og overlevelse. Lav minstevannsføring på vinteren, og også ytterligere brudd på minstevannføringen, kan kraftig redusere tilgjengelig areal for aure- og lakseunger. I verste fall kan det også tørrlegge gytegroper, og på denne måten effektivt redusere rekrutteringspotensialet. Gyteforholdene i Stjørdalselva synes gode (Berger mfl. 2007) og anses ikke som en begrensende faktor slik sjøaurebestanden er i dag, men gyteområdene er sårbare for tørrlegging ved lav vannføring. Tabell 1 Forklaring til Direktoratet for naturforvaltning sin klassifisering for bestandstilstand for sjø-aure ( Kategori Beskrivelse Tapt bestand Vassdrag hvor bestanden har gått tapt på grunn av menneskeskapte påvirkninger. Truet bestand Vassdrag hvor bestanden har en høy risiko for å gå tapt på grunn av menneskeskapte påvirkninger. Sårbar bestand Vassdrag hvor bestanden kan bli truet av menneskeskapte påvirkninger. Redusert bestand Vassdrag med betydelig redusert ungfiskproduksjon og/eller gytebestand på grunn av menneskeskapte påvirkninger. Spesielt hensynskrevende bestand Vassdrag hvor moderat økning av påvirkningen eller vedvarende påvirkning kan medføre plassering i lavere kategori. Ikke spesielt hensynskrevende bestand Vassdrag med bestand som ikke anses "spesielt hensynskrevende". Usikker kategoriplassering Vassdrag hvor bestandstilstanden er usikker. 15