FISKEHABITAT I SULDALSLÅGEN: ET STUDIUM AV SEDIMENTASJONSDYNAMIKK, BEGROING, HABITATTILBUD OG HABITATBRUK HOS FISK. SLUTTRAPPORT

Transkript

1

2

3 FISKEHABITAT I SULDALSLÅGEN: ET STUDIUM AV SEDIMENTASJONSDYNAMIKK, BEGROING, HABITATTILBUD OG HABITATBRUK HOS FISK. SLUTTRAPPORT Jim Bogen, Trond Bremnes, Truls Bønsnes, Jan Heggenes, Stein W. Johansen og Svein Jakob Saltveit 1) 1) I alfabetisk rekkefølge LFI 1

4 Innhold SAMMENDRAG 4 1. INNLEDNING Bakgrunn Problemstilling Målsetting Hensikt og gjennomføring Erfaringsbakgrunn og årsakssammenhenger Sedimentasjon og begroing, årsaker og konsekvenser Fiskens krav til oppvekstområde OMRÅDEBESKRIVELSE Lokaliteter Hydrologi og vanntemperatur METODIKK Kartlegging og kvantifisering av substratendringer Kartlegging av begroing og substratforhold Habitattilbud Habitatbruk hos fisk Artsammensetning, tetthet og habitatbruk hos bunndyr Statistiske analyser Kommentarer til metodikken RESULTATER HELE ELVA SAMLET Transport og sedimentasjonsprosesser Strømhastighetsmålinger i Suldalslågen oktober Begroing Bunndyr Lengdefordeling og størrelse hos laks og ørret Habitattilbud og habitatbruk for laks og ørret Habitattilbud og habitatbruk for laks og ørret på lokalitetskategorier RESULTATER NÆRMERE OM ØVRE, MIDTRE OG NEDRE DEL AV ELVA Suldalslågen øvre del Transport og sedimentasjon Begroingsutvikling Bunndyr Størrelse hos laks og ørret Habitattilbud og habitatbruk hos laks og ørret Suldalslågen midtre del Transport og sedimentasjon Begroingsutvikling Bunndyr Størrelse hos laks og ørret 74 2

5 5.2.5 Habitattilbud og habitatbruk hos laks og ørret Suldalslågen nedre del Transport og sedimentasjon Begroingsutvikling Bunndyr Lengdefordeling og størrelse hos laks og ørret Habitattilbud og habitatbruk hos laks og ørret DISKUSJON Sedimentasjonsforhold i Suldalslågen Begroingsutvikling, habitatendringer og årsakssammenhenger Tetthet og endringer i bunndyrsamfunnet relatert til habitat Bestandsregulerende faktorer, bæreevne og flaskehalser for laks og ørret Bestandsforhold i Suldalslågen og årsaken til disse Vanntemperatur og vekst Habitattilbud og habitatbruk og endringer i dette KONKLUSJONER FORSLAG TIL MANØVRERINGSREGLEMENT Vintervannføringer Vårflom Sommervannføringer Høstflom Kommentar til dynamisk regime Konklusjon LITTERATUR 18 Vedlegg A

6 SAMMENDRAG I en periode på seks år (2 ganger 3 år) fra 1998, er to manøvreringsreglementer overvåket i Suldalslågen. Reglement hadde høy vannføring i slutten av april - begynnelsen av mai, "normal" vannføring resten av året. Reglement hadde lav vannføring på våren (april - juni), og en større spyleflom på høsten to av årene. Habitatstudien er en av flere undersøkelser som har samlet data og utformet konklusjoner som skal legges til grunn ved utformingen av et nytt manøvreringsreglement for Suldalslågen. Målsettingen med undersøkelsen har vært å avklare hvordan de to reglementene påvirker fiskens habitattilbud og preferanser ved samordning av kunnskap fra ulike fagfelt. På felles stasjonsnett med lokaliteter øverst, midt på og nederst i elva som hver har dekket kategoriene grovt og fint substrat, er det gjennomført undersøkelser omkring sedimentasjonsprosesser, begroingsutvikling, bunndyrsamfunn, fiskevekst og habitattilbud og habitatbruk hos laks og ørret. Endringer i disse parametere er relatert til manøvreringen i de to reglementene. For hele elva samlet ble det generelt bare funnet mindre endringer på habitatene med hensyn på sedimentasjon, begroingsutvikling, habitattilbud og habitatbruk hos fisk i hele perioden Sammenlignes de to periodene og 21-23, ble den første perioden karakterisert som stabil med lite erosjon og små endringer fra år til år. I den andre perioden ble det påvist endringer på habitatene som følge av spyleflommer, redusert vannføring på våren og forsommeren og en generell temperaturøkning i elva. Ut fra dette er det vurdert at et vannføringsregime med spyleflommer var det beste i forhold til å ivareta gunstige oppvekstområder for fisk. På bakgrunn av resultatene fra habitatlokalitetene og resultater fra andre undersøkelser blant annet fra overvåkningen, er vi kommet frem til følgende konklusjoner om fiskens habitattilbud og bruk i forhold til de to overvåkede manøvreringsreglementer: Det ble funnet signifikante forskjeller i fiskevekst mellom år for årsunger (+) laks, eldre laks og årsunger (+) ørret. Denne veksten var signifikant bedre under reglement enn under reglement Det ble funnet litt grovere substrat, litt nedgang i dekning av teppemose og bedre skjulmuligheter for fisk med reglement Størst endringer dokumenteres på oppvekstområdene på vinteren. For fisk har endringene i habitatbruk vært størst for årsunger av laks og ørret sammenlignet med eldre fisk. Årsunger brukte områder med grovere substrat og mer skjul. Eldre laksunger brukte i tillegg områder med mindre teppemose under reglement For eldre ørret var endringene i habitatbruk før og etter spyleflom små. Spyleflommene har derfor vært spesielt positive for årsunger. Økning i bunndyrtettheten under reglement tilskrives primært en temperaturøkning på grunn av lavere vannføring og varmere vær. På bakgrunn av de registreringer som er gjort og de prosesser som er dokumentert å foregå i tilknytning til habitatlokalitetene, er det utarbeidet et forslag til manøvreringsreglement som vil kunne ivareta gunstige oppvekstområder for fisk i Suldalslågen. I forslaget inngår store spyleflommer på minst 2 m³/s som et viktig element, samt en minstevannføring om vinteren på 12 m³/s. 4

7 1. INNLEDNING 1.1 Bakgrunn Gjennomsnittlig årlig vannføring i Suldalslågen i uregulert tilstand var 9 m 3 /s, men med store årlige og sesongmessige variasjoner. I naturlig tilstand hadde Suldalslågen en meget lav vintervannføring (i gjennomsnitt < 2 m 3 /s) i perioden november-april, men kunne i perioder bli atskillig lavere (3-4 m 3 /s). Sommervannføringen var høy og varierte meget sterkt. Suldalslågen er påvirket av to forskjellige kraftverksreguleringer. Den første reguleringen kom i ved utbygging av nedbørfeltet ovenfor Suldalsvatn (kalt Røldal-Suldal). Virkningene av denne reguleringen på Suldalslågen var en økt vintervannføring og redusert sommervannføring i forhold til uregulert tilstand. I 198 kom Ulla-Førre reguleringen. Denne omfatter en rekke reguleringer og overføringer i fjellområdene sør for Suldalsvatn. Vannet herfra føres til Kvilldal kraftstasjon med avløp til Suldalsvatn. Fra Suldalsvatn føres vannet videre gjennom Hylen kraftstasjon til Hylsfjorden. Suldalsvatn har en reguleringshøyde på 1.5 m og avløpet til Suldalslågen er regulert med en dam. Generelt førte Ulla-Førre reguleringen til en reduksjon i vannføringen i elva både vinter og sommer, både i forhold til uregulert tilstand og Røldal-Suldal reguleringen. Vannføringen om vinteren har siden 199 ikke vært lavere enn ca. 12 m 3 /s, noe den kunne være i uregulert tilstand. Det har vært store variasjoner i manøvreringen. I perioden ble minstevannføringen målt nederst i elva, men sluppet øverst. Dette førte til betydelige reduksjoner i vannføring ut av Suldalsvatn i perioder der restfeltet nedenfor dammen ga stort bidrag til minstevannføringen. Videre førte endringer i driften av Hylen kraftstasjon til redusert sommervannføring og mindre flomtopper i juni. Det har også tidligere blitt gjennomført forsøk med størrelsen på flommen i mai og med vannføringen i mai-juni. Ønsket er nå å kunne fastsette et endelig manøvreringsreglement. 1.2 Problemstilling Bakgrunnen for igangsettelsen av habitatstudien var at undersøkelsen på ungfisk viste relativt liten overlevelse fra årsunger (+) til eldre fisk (Saltveit 2). Liten overlevelse ble relatert til temperatur, sedimentasjon og begroing. Det er sannsynliggjort at elva har fått økt begroing med mosevegetasjon etter regulering (Rørslett et al. 1989). Undersøkelser av begroingsforhold etter 1988 har også vist en ytterligere økning i mosedekning (Johansen 1997). Sedimentasjonsforholdene i Suldalslågen ble analysert sammen med kilder til sedimenter i forbindelse med Lakseforsterkningsprosjektet i Suldalslågen (Bogen et al.1997). Det ble i denne forbindelse antydet en mulig økende sedimentasjon av finmateriale som sand og grus i elva som følge av redusert transportkapasitet. Binding av sand i mosedekket ble også fremsatt som en viktig faktor for tilbakeholdelse av finsedimenter i elva. Videre har tidligere undersøkelser vist at mekanisk rensking av oppvekstområder for teppemose, sand og grus, har gitt økt tetthet, spesielt av eldre laksunger (Heggenes og Saltveit 22). Det er også vist at renskede områder spesielt på permanent vanndekt areal, fikk en rask gjenvekst av moser og at tiltak av denne type hadde begrenset varighet (Johansen 1997). På bakgrunn av tidligere undersøkelser på fisk, begroing og sedimentasjon ble det formulert en hypotese om en mulig årsaksammenheng: Oppvekstområdene for fisk er forringet som følge av økt sedimentering og begroing. Begrenset tilbud av egnet habitat gir redusert overlevelse av laks- og ørretunger. I en prøveperiode på 6 år (2 ganger 3 år) fra 1998, er to vannføringsregimer overvåket i Suldalslågen. Hensikten har vært å komme fram til et nytt manøvreringsreglement. Habitatstudien er en av flere studier og undersøkelser, og vil bli lagt til grunn ved utformingen av det nye reglementet. Vi forstår det som en manøvrering som om mulig øker overlevelse av presmolt på elv, samtidig som 5

8 manøvreringen ikke får negative konsekvenser for smoltutvandring og oppgang av voksen fisk. Manøvreringen skal ivareta et variert tilbud av oppvekstområder for fiskeunger på elv bl.a. ved å redusere begroing og sedimentering i forhold til i dag. De to prøvereglementene er vist nedenfor (Figur 1). Reglement Høy vannføring i slutten av april/ begynnelsen av mai, "normal" vannføring resten av året. Reglement Lav vannføring på våren (april/juni), og en større spyleflom på høsten Minstevannføring Suldalslågen og 21-3 Tidlig vår Sein vår Spyleflom i 21 og Figur 1. Reglement for minstevannføring (m³/s) og manøvrering av vannføringen i Suldalslågen i prøveperioden 1998 til Målsetting Målet for det nye reglementet er formulert av Statkraft og forvaltningsmyndighetene: Reglementet skal legge til rette for å ta vare på vassdragets naturlige funksjoner og prosesser samt ivareta regulantens behov for høy produksjon. Følgende verdier/funksjoner skal vektlegges i størst mulig grad: biologi med vekt på Suldalslågens storvokste laksestamme flomsikring næringsutnytting og rekreasjon Suldalslågen som landskapselement Habitatstudien har følgende målsetting: Avklare hvordan de to reglementene påvirker fiskens habitattilbud og habitatbruk ved samordning av kunnskap fra ulike fagfelt gjennom tverrfaglig tenkning og arbeid blant forskere. 6

9 Arbeidshypotesen var at store kunstige spyleflommer skulle gi bedre habitat, med mer heterogent substrat og redusert begroing, og med økt overlevelse av fiskeunger som resultat. Hvis temperaturen i tillegg økte var bedre fiskevekst forventet. 1.4 Hensikt og gjennomføring. Til forskjell fra overvåkningsundersøkelsene som skulle bygge videre på veletablerte stasjonsnett, ble det valgt et nytt stasjonsnett for habitatstudien. Kriteriene som ble lagt til grunn var forskjellen på grovt og fint substrat og prinsippet om at avrenningen fra restfeltet ville gi økende dynamikk nedover i elva. Det ble derfor valgt lokaliteter øverst, midt på og nederst i elva som hver dekket kategoriene grovt og fint substrat. Valg av et felles stasjonsnett muliggjorde da undersøkelser omkring sedimentasjonsprosesser, begroingsutvikling, bunndyrsamfunn, fisketettheter og vekst og målinger av fiskens habitattilbud og habitatbruk på de samme arealer i elva. Dette var ikke gjort tidligere. Gjennom arbeidet med habitatstudien har det vært viktig å skaffe datagrunnlag for å kunne: Beskrive endringer i sedimentasjonsforhold og begroingsforhold i perioden. Beskrive eventuelle endringer i habitat og årsaker, og knytte disse til ulike manøvreringsregimer, avrenning fra restfeltet eller andre faktorer. Beskrive eventuelle endringer i habitatbruk og årsaker til disse endringer, samt hvilke konsekvenser dette kan få. Parallelt med habitatstudien har det vært gjort en rekke andre undersøkelser i Suldalslågen for å se på effekter av de to vannføringsregimer. Det har derfor også vært viktig å se på hvordan resultatene fra habitatstudien stemmer med de øvrige studier i Suldalslågen og andre eller sammenlignbare vassdrag. 1.5 Erfaringsbakgrunn og årsakssammenhenger Sedimentasjon og begroing, årsaker og konsekvenser. En utjevnet og lavere vannføring uten store ekstremflommer, synes å ha ført til endringer i de fysiske forholdene i elva, særlig med økt sedimentasjon av materiale som sand og grus (Bogen et al. 1997). Utjevnet vannføring etter regulering er også trolig årsaken til den sterke begroingen av mose mange steder i Suldalslågen (Rørslett et al. 1989). Sedimentene påvirker oppvekstområdene til bunndyr og fisk, ved at partikler fyller hulrommene mellom stein (økt embeddedness) (Heggenes et al. 1999). Sand og finere partikler fanges også til en viss grad opp av vegetasjonen (moser og karplanter) på bunnen som dermed bremser opp for videretransport (Bogen et al. 1997, Johansen 1997). Før reguleringene ble det under ekstremflommer målt vannføring på opp mot 7 m 3 /s ut av Suldalsvatn. Under slike forhold var hele dekksjiktet med steiner på over 64 mm i bevegelse. Det var derfor vanskelig for moser å etablere seg på substratkategorier under en viss størrelse. Reguleringene har ført til økt substratstabilitet og dermed økt mulighet for flerårig begroing til både å etablere seg og å vokse over tid. Under naturforhold ble mosene utsatt for stor slitasje under episoder med stor bunntransport da dekksjiktet var i bevegelse Fiskens krav til oppvekstområde. De enkelte fiskearter stiller bestemte krav til sitt leveområde, habitat (Heggenes og Saltveit 199, Heggenes et al. 1999). Viktige fysiske faktorer for fisk på rennende vann er vannhastighet, vanndyp, substrat og muligheter for skjul. Fisk av ulik størrelse har som regel ulike habitatkrav. Endres de fysiske forholdene får dette derfor direkte konsekvenser for fiskens oppholdssteder, og indirekte kan 7

10 det få konsekvenser for bestandsstørrelse. Ettersom laks og ørret stiller ulike krav, kan også forholdet mellom artene endres. Betydningen til ulike fysiske habitatvariable kan variere mellom forskjellige vassdrag, ofte fordi forskjellige variable er begrensende. Laks foretrekker å oppholde seg der bunnen er mer steinete og bruker sjelden habitater der partikkelstørrelsen i substratet er mindre enn 1-2 cm (Karlström 1977, Heggenes 199). Substratbruk avhenger imidlertid også av fiskestørrelsen og preferansen for grovt bunnsubstrat øker med økende fiskestørrelse (Lindroth 1955, Bohlin 1977, Heggenes 1988). Grovt substrat skaper hulrom som gir skjul fra predatorer (Alexander og Hansen 1983, Heggenes 1988). Det er særlig viktig for mindre fisk, og spesielt om vinteren da fisken er tregere (Heggenes et al. 1993). Vannhastigheten eller denne i kombinasjon med substrat, er den fysiske variabelen som ofte betyr mest for laksungenes habitatvalg (Karlström 1977, Morantz et al. 1987, Heggenes og Saltveit 199). Grunnere arealer langs land er best egnet for mindre fisk. Med økende størrelse vil laks og ørret etter hvert velge habitater lengre fra elvebredden der elva er dypere og ofte striere, men som gir mer plass (Bohlin 1977, Wesche et al. 1987). Laksen kan bruke et vidt spekter av dyp i større elver, men finnes som oftest dypere enn 2 cm og lengre fra elvebredden enn ørret. Mangel på dypområder kan begrense antall større fisk (Shuck 1945, Kennedy og Strange 1982). Ettersom miljøforholdene i elver og bekker varierer mye i rom (gradient, bunntopografi) og tid (vannføring, temperatur), vil habitatvalget også variere, og særlig mellom sommer og vinter både for ørret og laks. Ørret foretrekker mer skjul og lave vannhastigheter ved lave vanntemperaturer (Karlström 1977, Cunjak og Power 1986) og søker ned i substratet (Heggenes og Saltveit 199) og/eller forflytter seg til dypere områder av elva (Elliott 1986). Mindre ørret (< 2-25 cm) skjuler seg i hulrommene mellom grovt bunnsubstrat (Heggenes et al. 1993). Ungfisk av laks vil også søke skjul nede i substratet om vinteren (Rimmer et al. 1983, Cunjak 1988, Heggenes og Saltveit 199). Dette betyr at habitatkravene er snevrere om vinteren enn om sommeren for begge arter. De trenger steinete bunn der det er hulrom nok til skjul og nok oksygen til å overleve (Rimmer et al. 1983, Cunjak 1988, Heggenes og Saltveit 199), men trolig på grunn av fare for isdannelse brukes i liten grad de grunneste områdene (< 2 cm). 2. OMRÅDEBESKRIVELSE Suldalslågen er en 22 km lang elv mellom Suldalsvatn (68 m o.h. og 29 km 2 ) og de indre deler av Ryfylkefjorden i Rogaland (Figur 2). Hele nedbørfeltet er på 1279,6 km 2, mens uregulert restfelt til Suldalslågen er på 134,8 km². Suldalslågen produserer anadrom fisk på hele elvestrekningen. Dominerende fiskearter er laks (Salmo salar) og ørret (Salmo trutta), mens ål (Anguilla anguilla), trepigget stingsild (Gasterosteus aculeatus) og årsunger av røye (Salvelinus alpinus) blir funnet sporadisk. For sistnevnte art er dette fisk som slipper seg ut fra Suldalsvatn. 2.1 Lokaliteter Ved valg av lokaliteter ble det satt som kriterier at områder med grovt og fint substrat både øverst, midt på og nederst i elva skulle dekkes. Totalt 7 lokaliteter ble etablert i perioden Tre av lokalitetene (lokalitet 3, 4 og 5) er tidligere undersøkt i forbindelse med habitatbruk og effekter av mekanisk rensking av mose i Lakseforsterkningsprosjektet i Suldalslågen, og fra disse foreligger god informasjon om habitattilbud og -bruk hos bunndyr og fisk (Bremnes og Saltveit 1997, Heggenes og Saltveit 1997, 22). Figur 2 og Tabell 1 viser beliggenhet og karakteristiske data for habitatlokalitetene. 8

11 Figur 2. Kart over Suldalslågen med de 7 habitatlokaliteter avmerket. Tabell 1. Generell beskrivelse av dominerende substrat, størrelse på undersøkt areal, maksimal dybdegradient og strømhastigheter i overflaten på vinter- og sommerhabitatet på samtlige lokaliteter. Sone lokalitet substrat areal (m²) dyp (cm) Strøm overflate (cm/s) sommer vinter sommer vinter sommer vinter Øvre 1 grovt Øvre 2 fint Midtre 3 fint Midtre 4 grovt Midtre 5 grovt Nedre 6 grovt Nedre 7 fint I anla NVE tre målepunkter for bunnsubstrat i nær tilknytning til enkelte av habitatlokalitetene. Ved lokalitet 3 lå målepunktet like oppstrøms selve stasjonsområdet (Steinsøy Figur 3) og var tørrlagt på minstevannføring om vinteren. På lokalitet 5 lå målepunktet like nedstrøms stasjonsområdet (Førland Figur 3). Der var det to punkter hvorav det ene var tørrlagt på minstevannføring om vinteren, mens det andre lå ute i elveløpet på permanent vanndekt areal. I tillegg har det vært målepunkter for både bunnsubstrat, bunntransport og supensjonstransport uavhengig av habitatlokalitetene (Figur 4). Figur 3. Lokalisering av sedimentfelle ved Steinsøy lokalitet 3 (til venstre på figuren). Strømhastigheter ble målt med flygel langs målewire 2. oktober 21. Lokalisering av sedimentfeller ved Førland midtløp og elvebredd ved lokalitet 5 (til høyre på figuren). 9

12 2.5 km N Figur 4. Kart over Suldalslågen med de undersøkte lokaliteter for sedimenttransport og vannføring. Alle 7 lokaliteter er delt inn i arealer bestående av et sommerhabitat og et vinterhabitat relatert til vannføring (Figur 5). Sommerhabitatet strekker seg fra vannlinja ved normal sommervannføring og ca. ut til vannlinja ved minstevannføring om vinteren. Dette arealet er derfor tørrlagt om vinteren i perioden med minstevannføring, som er 12 m 3 /s. Vinterhabitatet strekker seg fra vannlinja ved minstevannføring om vinteren og utover og er permanent vanndekket. Det er imidlertid en viss overlapp mellom innerste del av arealene undersøkt om vinteren/våren og ytterste del av arealene undersøkt om sommeren. Både sommer- og vinter-habitatene strekker seg 3 m langs elvas lengderetning og er oppdelt i 16 transekter (et for hver 2. meter). Lengden av transektene varierer med beliggenheten av lokalitetene, noe som bl.a. gir seg utslag i noe forskjellig arealstørrelser (Tabell 1). Figur 5. Prinsippskisse for en lokalitet inndelt i sommerhabitat og vinterhabitat. 1

13 sommerhabitat vinterhabitat LOK. 1 SH STRØM (cm/s) SH DYP (cm) VH STRØM (cm/s) VH DYP (cm) avstand (m) fra bredd sommerhabitat vinterhabitat LOK. 2 SH STRØM (cm/s) SH DYP (cm) VH STRØM (cm/s) VH DYP (cm) avstand (m) fra bredd Figur 6. Habitat-lokaliteter i øvre del av Suldalslågen. Lok. 1 grovt substrat, lok. 2 fint substrat. Dypog strøm-gradienter på sommerhabitat og vinterhabitat målt ved vannføringer på henholdsvis 69 og 12 m³/s ved Suldalsosen og lite lokaltilsig. Bilder tatt i april 23 ved vannføringer på 12 m³/s og 2 m³/s ved henholdsvis Suldalsosen og Lavika. I figurene 6-8 er det illustrert dyp- og strøm-gradienter (overflatestrøm) på sommerhabitat og vinterhabitat målt ved vannføringer på henholdsvis 69 og 12 m³/s ved Suldalsosen og lite lokaltilsig. Det er også lagt ved et foto av lokalitetene slik de ser ut ved minstevannføring i april med lite lokaltilsig. 11

14 14 12 sommerhabitat vinterhabitat LOK. 3 SH STRØM (cm/s) SH DYP (cm) VH STRØM (cm/s) VH DYP (cm) avstand (m) fra bredd sommerhabitat vinterhabitat LOK. 4 SH STRØM (cm/s) SH DYP (cm) VH STRØM (cm/s) VH DYP (cm) avstand (m) fra bredd sommerhabitat vinterhabitat LOK. 5 SH STRØM (cm/s) SH DYP (cm) VH STRØM (cm/s) VH DYP (cm) avstand (m) fra bredd Figur 7. Habitat-lokaliteter i midtre del av Suldalslågen. Lok. 3 fint substrat, lok. 4 og 5 grovt substrat. Dyp- og strøm-gradienter på sommerhabitat og vinterhabitat målt ved vannføringer på henholdsvis 69 og 12 m³/s ved Suldalsosen og lite lokaltilsig. Bilder tatt i april 23 ved vannføringer på 12 m³/s og 2 m³/s ved henholdsvis Suldalsosen og Lavika. 12

15 sommerhabitat vinterhabitat LOK. 6 SH STRØM (cm/s) SH DYP (cm) VH STRØM (cm/s) VH DYP (cm) avstand (m) fra bredd sommerhabitat vinterhabitat LOK. 7 SH STRØM (cm/s) SH DYP (cm) VH STRØM (cm/s) VH DYP (cm) avstand (m) fra bredd Figur 8. Habitat-lokaliteter i nedre del av Suldalslågen. Lok. 6 grovt substrat, lok. 7 fint substrat. Dypog strøm-gradienter på sommerhabitat og vinterhabitat målt ved vannføringer på henholdsvis 69 og 12 m³/s ved Suldalsosen og lite lokaltilsig. Bilder tatt i april 23 ved vannføringer på 12 m³/s og 2 m³/s ved henholdsvis Suldalsosen og Lavika. 2.2 Hydrologi og vanntemperatur De viktigste forskjeller mellom de to vannføringsregimene som er overvåket er vårflom på 15 m³/s kontra høstflom på minimum 2 m³/s og en generell reduksjon i vannføring ut av Suldalsvatn i perioden mai-15.juli fra og med 21(Figur 9). I årene 21, 22 og 23 har årsvolumet både inn i og ut av Suldalslågen vært betydelig mindre enn de tre foregående år (Figur 1). Dette kan ha vært en medvirkende årsak til en noe høyere temperatur i elva generelt de tre siste årene i forhold til perioden I perioden 1.april 15.juli har vannet ut av Suldalsvatn vært varmere de tre siste årene, men spesielt i 22 i forhold til årene (Figur 11). Det var også en klar forskjell mellom øvre og nedre del av elva. I årene var det i den nevnte periode 1-13 døgngrader mer nederst i elva, mens denne forskjellen var økt til døgngrader i Det er med andre ord en økt temperaturgradient i Suldalslågen på våren / forsommeren hvert år i reglementsperioden Både spyleflommene i 21 og 22 kom opp i vel 2 m³/s som maksvannføring ut av Suldalsvatn. Pga. et betydelig lokaltilsig under flommen i 21 ble det høyere maksvannføring nederst i elva i 21 i forhold til i 22 (3 m³/s mot 225 m³/s). I begge år ble oppkjøringen gjennomført på ca. 3 timer, noe raskere oppkjøring i 21 i forhold til 22. I 23 var maks vannføring ut av Suldalsvatn 8 m³/s, mens en i september hadde en lokal nedbørflom målt til 23 m³/s ved Tjelmane. 13

16 Suldalsosen Tjelmane døgnmiddelvannføring m³/s Figur 9. Døgnmiddelvannføring i Suldalslågen målt ved Suldalsosen og Tjelmane i perioden Reglementsperiodene og er representert med hvert sitt år. Suldalsosen Lokaltilsig Suldalsosen netto oppvarming i elva årsvolum mill. m³ akkumulerte døgngrader Figur 1. Årsvolum (mill. m³) fordelt som volum ut av Suldalsvatn (Suldalsosen) og lokaltilsig for perioden og akkumulerte døgngrader i Suldalslågen (Suldalsosen + netto oppvarming ned til Tjelmane) for samme periode. 1 øverst i Suldalslågen nederst i Suldalslågen 9 akkumulerte døgngrader JULI (1/2) JUNI MAI APRIL Figur 11. Akkumulerte døgngrader øverst og nederst i Suldalslågen for perioden 1.april 15.juli for årene

17 3. METODIKK 3.1 Kartlegging og kvantifisering av substratendringer Substratet på elvebankene i Suldalslågen består av stein, grus og sand som er tilført fra kildeområdene i suspensjon eller som bunntransport. Det bunntransporterte materialet består av partikler som ruller i kontakt med bunnen, mens det suspenderte materialet er finfordelte partikler som holdes svevende i vannmassene. En mer utførlig beskrivelse av forholdet mellom vannføring og transport av ulike fraksjoner er gitt i Bogen et al. (22). Suspensjonstransport. Det ble opprettet fire målestasjoner for suspensjonstransport i Suldal (Figur 4). Målestasjonene er utstyrt med ISCO automatiske vannprøvetakere og vannpumper for opptak av store vannprøver til kornfordelingsanalyser av suspensjonsmaterialet. Det ble tatt 1-2 suspensjonsprøver i døgnet og vannprøver for kornfordelingsanalyse 1-2 ganger i måneden. Som mål på organisk materiale brukes glødetap ved 5 o C. Prøvematerialet til kornfordelingsanalyser på suspensjonsmaterialet, ble dekantert fra vannprøver på 45 l. Disse ble pumpet opp med separat pumpe. Målemetoder, målestrategi og laboratorieanalyser følger prosedyrer beskrevet av Bogen (1986, 1992), men analysene foretas nå med en laser-coulter modell LS 23. Målestasjonene ble lokalisert like oppstrøms Sandsfossen, og ved Ritland omtrent midtveis mellom Sand og Suldalsosen. Stasjonene i hovedelva målte transporten på strekninger i hovedløpet. Det ble også etablert målestasjoner i sideelvene Fossåna og Jiskedalsbekken. Disse ble etablert for å representere sedimenttilførselen fra sideelvene. Målingene gir den årlige tilførselen av sedimentpartikler til vassdraget fra forskjellige kilder i nedbørfeltet. I tilknytning til studiet av hvordan spyleflommene beveger seg gjennom vassdraget ble det opprettet en ny målestasjon ved Sørestad i den øvre delen av Suldalslågen. Denne kom i gang våren 22 og tok hyppige prøver under smoltutvandringsflommen og spyleflommen i oktober dette året. Bunntransport. Bunntransporten av sandpartikler over steinbankene ble undersøkt ved hjelp av sedimentfeller av en type som er beskrevet av Gregory og Walling (1973), se også Long (1989). I Suldalslågen ble det benyttet ca 4 cm dype rektangulære kasser som ble gravd ned på elvebunnen (Figur 12). Disse sedimentfellene er lokalisert slik at de tørrlegges på de laveste vannføringene om vinteren. Målingene startet i mars 1999 og dekker perioden fram til april 22. Sedimentfellene gir først og fremst en indikasjon på hvilke kornfraksjoner som er i bevegelse over bankene i måleperioden. For å kunne beregne total transportert mengde i løpet av måleperioden, er det også nødvendig å ha flere feller for å få kunnskap om variabiliteten i tverrprofilet. Fellene må tømmes på lav vannstand om vinteren, slik at en måleperiode må omfatte en hel sesong. Fellene er tømt og analysert mhp. kornfordeling flere ganger i løpet av perioden de har stått ute. Sedimentfellene ble i noen tilfeller tømt ved hjelp av pumper. En sedimentfelle ble også plassert ved Fossånas innløp i Suldalslågen (Figur 13). Denne fellen vil fange opp bunntransportert sandmateriale som ikke blir registrert ved suspensjons-målingene i Fossåna. Det ble også undersøkt om det var bevegelse i sedimentene under forskjellige vannføringssituasjoner for å klarlegge effekten av de forskjellige manøvreringsreglementene. Helley Smith prøvetakere (se Bogen et al. 22) ble benyttet til å ta momentanprøver av bunntransporten. Helley Smith er en trykkekspanderende prøvetaker. Problemene med bunntransportprøvetagere er at de forstyrrer strømbildet på bunnen av elva. Helley Smith prøvetakeren kompenserer for dette ved at den er utformet på en måte som gir et trykkfall i utløpet av prøvetakeren. Eksperimenter har vist at strømhastigheten i innløpet av prøvetakeren er lik elvevannets hastighet, (Emmet 198). I 1999 ble det 15

18 tilrettelagt for måling av bunntransport i nedre del av Suldalslågen. I tilknytning til smoltfella på Litlehaga bru ble det montert en Helley Smith prøvetaker for måling av bunntransport. Prøvetakeren skrus fast på eksisterende ramme og senkes ned i elva ved hjelp av en elektrisk motor. Dette målesystemet holder prøvetakeren stabil i elva. En stabil orientering i strømretningen er svært viktig for at den trykk-ekspanderende mekanismen skal fungere tilfredsstillende. Det har ofte vist seg at et oppheng i wire ikke fungerer godt nok, fordi prøvetakeren kan bli ustabil ved høye vannhastigheter. Bunntransportmålingene viser hvilke fraksjoner som er i bevegelse og mengden som ruller langs bunnen under forskjellige vannføringer. Figur 12. Skisse av sedimentfelle for innfangning av bunntransport slik de ble satt opp på elvebunnen i Suldalslågen. Figur 13. Sedimentfelle i Fossåna på lav vannstand. Strømhastighet. Strømhastigheten har avgjørende betydning for når bunnmaterialet kan settes i bevegelse. Det ble gjort strømhastighetsmålinger med flygel og ADCP. ADCP instrumentet er basert på ultralydregistreringer. Når ultralyd sendes mot bunnen fra en sonde om bord i en båt, vil hastigheten måles ved hjelp av doppler effekten. Når båten er i bevegelse integreres alle vertikalene, slik at det oppnås en kontinuerlig registrering av strømhastigheten i tverrprofilet. 16

19 3.2 Kartlegging av begroing og substratforhold Til kartlegging av mengdemessig forekomst av moser, alger og substratforhold, er det benyttet undervannsfotografering på vanndekte arealer og landfotografering på tørrlagte arealer. Kamera og blitz er påmontert en ramme med bildeareal,12 m² (3x4cm). Hver lokalitet har 16 transekter (se Figur 5) og det er tatt bilder for hver ½-meter, meter eller hver andre meter i alle transekter alt etter størrelse på lokaliteten, tilgjengelighet ved ulike vannføringer og årstid. Transektene er de samme som for fiskeundersøkelsen. Bildeanalysen er utført ved å studere bildene under binokularlupe ved forstørrelse 1-4 x. Ved hjelp av et kalibrert rutenett er dekningsgraden (=horisontalprojeksjonen av forekommende begroing) av de ulike begroingselementer samt andelen bart substrat bestemt. Av begroingselementer er det forsøkt å skille mellom karplanter (gras og ekte makrofytter), moser (bladmoser og levermoser) og alger. Når det gjelder algebegroing er det bare synlige makroskopiske forekomster som lar seg bestemme til gruppe. Dette gjelder spesielt trådformede grønnalger og rødalger. Der det er lite algebegroing, fremkommer substratet tydelig på bildene og substratkategorier kan angis. Ved massiv vekst av moser, både teppedannende og duskformede, kan det være svært vanskelig å karakterisere det underliggende substratet på bildene. Bart substrat er forsøkt inndelt i fraksjonene sand, grus og stein. Dette er en grovere inndeling i forhold til den brukt i substratklassifisering for fiskehabitat og -bruk (Tabell 3). I forhold til Tabell 3 tilsvarer sand kode 3-4, grus kode 5-7 og stein kode Fraksjonsinndelingen sand, grus og stein er en forenkling og brukes i begroingssammenheng til å skille mellom finfraksjonene sand og grus som ofte er i bevegelse og stein som kan være substrat for flerårig begroing. Vinter- og sommerhabitatene er blitt kartlagt i april hvert år t.o.m. april 23. På dette tidspunkt er begge arealtyper mest tilgjengelig. For å vurdere tidsutvikling på de ulike arealer mhp. ulike typer begroing og substratfraksjoner, er det beregnet middelverdier for samtlige observasjonspunkter på sommerhabitatene og vinterhabitatene hvert år. 3.3 Habitattilbud Habitattilbudet bestemmer fiskens valgmuligheter, og dette påvirker fiskens habitatvalg. Datainnsamling er gjort i april (lav vintervannføring) og i august og september (sommervannføring). Beskrivelsene av det totalt tilgjengelige habitat på de ulike stasjonene er gjort ved hjelp av transekt metodikk (Bovee 1982). På hver av stasjonene som har en lengde på 3 m, er det lagt inn transekter hver annen meter, fra land og ut i elva vinkelrett på strømretningen (se Figur 5). Transektene er merket med pinner eller stein plassert på elvebredden. De samme transektene er benyttet i begroingsundersøkelsen. For hver 1 cm i hvert transekt ble en rekke parametere målt for å karakterisere habitat tilbud for fisk og bunndyr. De ulike målte variable, hva de karakteriserer og hvordan de er målt er angitt i Tabell 2. Substrat type og skjul (dekning) blir definert og klassifisert etter skala gitt i Tabell 3 og Tabell 4. Merk at grensene for sand og grus er litt forskjellig fra det som er angitt i kornfordelingsanalysene av sedimenttransporten og i karakteriseringen av bart substrat i begroingsundersøkelsen (se ovenfor). Embeddedness. Begrepet embeddedness er et visuelt mål på de muligheter fisk har til å finne skjul i substratet. Embeddedness angir i hvilken grad fint partikulært materiale, silt, sand og grus, men også teppemose, fyller eller dekker hulrom mellom større stein på elvebunnen. Lav embeddedness betyr lite sand og grus og viser gode skjulmuligheter, mens høy embeddedness viser mangel på skjul på grunn av at mye 17

20 sand og grus fyller hulrom mellom større stein. Det benyttes en skala fra (lav) til 4 (høy) for å angi graden av embeddedness, mens type embeddedness blir klassifisert etter skala gitt i Tabell 3. Tabell 2. Variable målt og/eller klassifisert for å karakterisere fiskehabitat i Suldalslågen Stasjon = Stasjon i elva, nummerert fra 1 til 7 Transekt = Transekt på stasjonen, nummerert fra til 15, sett oppstrøms Tr.dist. = Avstand til observasjon i transekt, målt i meter fra fastpunkt på elvebredden Art = Fiske art observert. Lengde = Målt total lengde i cm på observert fisk Dyp = Totalt vanndyp i cm målt ved observasjon Sub1Clas = Dominerende substrat (partikulært) partikkel størrelse i mm, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Sub1Rat = Dekningsgrad i % til dominerende substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Sub2Clas = Nr. 2 dominerende substrat (partikulært) partikkel størrelse i mm, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Sub2Rat = Dekningsgrad i % til nr. 2 dominerende substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Sub3Clas = Nr. 3 dominerende substrat (partikulært) partikkel størrelse i mm, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Sub3Rat = Dekningsgrad i % til nr. 3 dominerende substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Subsub1 = Dominerende vegetasjon i substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt obs. Subsub1R = Dekningsgrad i % til underliggende dominerende substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt obs.. Subsub2 = Nr, 2 dominerende vegetasjon i substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Subsub2R = Dekningsgrad i % til underliggende 2. dominerende substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt obs. Subsub3 = Nr, 3 dominerende vegetasjon i substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Subsub2R = Dekningsgrad i % til underliggende 3. dominerende substrat, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt obs. Botvelo = Bunn vannhastighet i cms -1 målt 2 cm over bunn ved observasjon Meanvelo = Gjennomsnittlig vannhastighet i cms -1 målt ved observasjon, på.6 x totalt dyp (målt fra overflaten og ned) når dypet <.8 m, og på.2 og.8 x totalt dyp når dypet >.8 m Surfvelo = Overflate vannhastighet i cms -1 målt 2 cm under overflate EmbneRat = EmbneTyp = Grad av finmateriale i % i substrat hulrom ('embeddedness'), klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Type av finmateriale i mm i substrat hulrom ('embeddedness'), klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon CovType1 = Dominerende skjul type ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon som areal skjult for innsyn ovenfra Cov1Rat = Grad av dominerende skjul ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon som areal skjult for innsyn ovenfra CovType2 = Nr. 2 dominerende skjul type ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon som areal skjult for innsyn ovenfra Cov2Rat = Grad av 2. dominerende skjul ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon som areal skjult for innsyn ovenfra CovType3 = Nr. 3 dominerende skjul type ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon som areal skjult for innsyn ovenfra Cov3Rat = Grad av 3. dominerende skjul ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon som areal skjult for innsyn ovenfra HabType = Generell mesohabitat type ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon Flowtype = Strøm type ved observasjon, klassifisert visuelt i en sirkel med 5 cm radius rundt observasjon MorfUnit = Type morfodynamisk enhet ved observasjon 18

21 Tabell 3. Klassifisering (Wentworth-skala) av substrat type og embeddedness type. Klasse Størrelse mm Kode Organisk fint <1 1 Organisk grovt >1 2 Leire, silt Sand Grov sand Fin grus Grus Grov grus Små stein Stein Stor stein Små blokk Stor blokk > Jevnt fjell 14 Ujevnt fjell 15 Elvemose 16 Teppemose 17 Alger 18 Krypsiv 19 Trådformete grønnalger 2 Soleie 21 Gras 22 Tabell 4. Klassifiseringsskala for dekning (skjul) og graden av den dekning ulike former for skjul gir. TYPER AV SKJUL FOR FISK KODE GRADER AV DEKNING KODE Stokker og røtter Andre objekter under vann Stein og blokk Fint organisk materiale. Undervannvegetasjon, uspesifisert Undercut bredd Overflate turbulens Overhengende vegetasjon, lavere enn 5 cm Is Elvemose Teppemose Alger Krypsiv Trådformete grønnalger Soleie Gras Planter ukjent Terrestrisk mose Siv Dekningsgrad < = 5% Dekningsgrad ca. 1% Dekningsgrad ca. 2% Dekningsgrad ca. 3% Dekningsgrad ca. 4% Dekningsgrad ca. 5% Dekningsgrad ca. 6% Dekningsgrad ca. 7% Dekningsgrad ca. 8% Dekningsgrad > = 9% Habitatbruk hos fisk For å beskrive konsekvenser av eventuelle endringer i habitat på fisk, må informasjon om habitatbruk foreligge. Dette er innsamlet fra de samme 7 lokalitetene (Figur 2). Datainnsamlingen er gjort i april (lav vintervannføring) og i august og september (sommervannføring). Da tettheten av laksunger i 19

22 Suldalslågen er svært lav, spesielt fisk eldre enn + (Saltveit 2), var tre gangers overfisking av hver lokalitet og to innsamlinger sommer/høst nødvendig for å skaffe et tilstrekkelig stort materiale av fisk. Det gikk en til to timer mellom hver fiskeomgang slik at fisken hadde god tid til å gjenoppta naturlig adferd. Habitatdata for fisk innsamles ved punktelektrofiske med elektrisk fiskeapparat i faste punkter hver 1 cm i hvert transekt. Fordelen med denne metoden er at den er god ved høy grad av skjul, høy vannhastighet og på grunt vann (Heggenes et al. 199). Ulempen er at metoden ikke beskriver fiskens mikrohabitat, fordi det ikke er mulig å finne fiskens nøyaktige posisjon og at fisken kan bli skremt. Betydningen av de dypere områdene i elva kan også bli underestimert på grunn av metoden. Det er begrenseet hvor dypt det er mulig å vade og elektrofiske. Hver lokalitet ble overfisket tre ganger etter hverandre. Fisken ble artsbestemt og lengdemålt til nærmeste mm. Etter at elektrofisket var avsluttet ble all fisk sluppet tilbake i elva. For hver registrering av fisk måles de samme fysiske parametere som for habitatbeskrivelse. Metoden undersøker habitatbruk til fisk. Habitattilbud påvirker habitatbruk. Habitattilbud er derfor også målt inn på alle lokaliteter. Ved valg av lokaliteter ble det satt som kriterier at områder med grovt og fint substrat både øverst, midt på og nederst i elva skulle dekkes (Tabell 1). Designen er å bruke stratifisert tilfeldig og systematisk sampling (e.g. sensu Krebs 1998) for å undersøke mulig variasjon i habitattilbud og habitatbruk i rom og tid. Stratifisering i rom er gjort ved å 1) velge to kontraster, hovedsaklig basert på fint og grovt substrat så nær hverandre som mulig i elva for å undersøke respons avhengig av habitat'type', 2) velge par av stasjoner øverst, midt på og nederst i elva for å undersøke om det er variasjon i lengderetningen, og 3) la disse stasjonsparene være mest mulig like, dvs. 'pseudo'replikater, (sensu Hurlbert 1984). Stratifisering i tid blir gjort ved å 4) undersøke alle stasjoner vår og høst, og 5) undersøke for mulige endringer over tid mellom de 2 manøvreringsreglementene, (sensu Krebs 1998). Alle undersøkelsene vår og høst ble så langt mulig gjort på samme tid og på lik vannføring i hele perioden Det er ikke mulig å ha kontroll med avrenningen fra restfeltet og de vannføringsvariasjoner som forekommer i fiskesesongen. 3.5 Artsammensetning, tetthet og habitatbruk hos bunndyr Bunndyr ble innsamlet ved hjelp av en Surber-sampler. Den består av en metallramme på 3x3 cm (,9 m 2 ) som legges på bunnen. Vinkelrett i bakkant er det festet en håvpose (maskevidde,25 mm). Vannstrømmen går over ramma og inn i håvposen. Ved innsamling ble først stein plukket opp og børstet foran håvåpningen. Deretter ble resten av bunnsubstratet rotet opp, og bunndyr og organisk materiale ble ført med strømmen inn i håven. Prøvene ble fiksert på etanol i felt. Bunndyrene ble sortert og bestemt på laboratoriet. Det ble tatt fem tilfeldig valgte prøver fra hvert område på lokalitetene 1, 4+5 og 7 (se Figur 2). Prøvene ble tatt i transektpunkter. Før hver prøvetakning ble substratet beskrevet som for fisk, og det ble målt dybde og vannhastigheter i fem punkter innenfor det enkelte prøvefelt. Prøvene er samlet i mars/april på vinterhabitat og i august og september på sommerhabitat. 2

23 3.6 Statistiske analyser For å teste forskjeller i gjennomsnittslengder (±standardavvik) av fisk mellom ulike år og mellom ulike deler av Suldalslågen (øvre, midtre og nedre), er det brukt enveis ANOVA hvor P- verdi angir signifikansnivå, mens F er testestimator. For å teste forskjeller i habitattilbud og habitatbruk mellom lokaliteter i øvre, midtre og nedre del av elva, mellom lokaliteter på fint og grovt substrat og eventuelle forskjeller (endringer) i habitattilbud og habitatbruk mellom reglement og reglement 21-23, er det benyttet Mann-Whitney U 2-sample ikke-parametrisk test. All statistisk testing er gjort i SAS versjon 8. (SAS institute 21). 3.7 Kommentarer til metodikken I utgangspunktet har det vært tre institusjoner med hver sine metoder som har gjort registreringer på felles lokaliteter i Suldalslågen. Alle de fire fagområdene; sedimentasjon, begroing, bunndyr og fisk, har brukt sine veletablerte metoder fra tidligere undersøkelser. Det er derfor ikke blitt utviklet noen ny felles metodikk i denne habitatstudien. Karakterisering og kvantifisering av partikulært substrat er gjort på flere måter og med ulike presisjonsnivåer. Den mest nøyaktige metoden er brukt i analysene av materiale samlet i sedimentfeller hvor nøyaktig kornfordelingsanalyse ved sikting er brukt til å skille de ulike fraksjoner. Det er benyttet tilnærmet samme kornfordelingsskala som i Tabell 3, men betegnelsen innenfor området sand, grus og stein på de ulike fraksjoner kan variere litt. Likevel er grenseverdier på f.eks. 8, 16, 32 og 64 mm entydige og bør kunne forstås uavhengig av betegnelse. I forbindelse med kartlegging av begroing er bart substrat forsøkt inndelt i fraksjonene sand, grus og stein. Dette er en grovere inndeling i forhold til den brukt i substratklassifisering for fiskehabitat og habitatbruk (Tabell 3). I forhold til Tabell 3 tilsvarer sand kode 3-4 (< 2 mm), grus kode 5-7 (2-32 mm) og stein kode 8-13 (> 32 mm). Fraksjonsinndelingen sand, grus og stein er en forenkling og brukes i begroingssammenheng til å skille mellom finsubstratet sand og grus som ofte er i bevegelse slik at fleråring begroing ikke får anledning til å vokse og utvikle seg, og stein som kan være substrat for flerårig begroing. Substratklassifiseringen i forbindelse med kartlegging av begroing er gjort ved en visuell bedømning av bilder. Nøyaktig diameter på de forskjellige substrat-partikler er derfor ikke målt, selv om dekningsgraden på hvert bilde av kategorier innenfor bart substrat er målt ned til minste enhet,3 % dekning. I substratklassifisering for fiskehabitat er skalaen i Tabell 3 brukt, og dermed en mer fingradert skala som er tilpasset fisk og ikke begroing. Skal dekningsgrad av sand og grus i forbindelse med begroingsutvikling og habitattilbud sammenlignes, må kategorier i Tabell 3 slås sammen. Selv om dette blir gjort, vil det likevel være en viss grad av uoverensstemmelse. Grunnen til dette er at arealet analysert i de to karakteriseringene også er forskjellig. De samme transektpunktene er registrert, men habitattilbudet er analysert på et areal på ca.,8 m² rundt hvert punkt, mens begroingen er analysert på bare,12 m² innenfor dette arealet igjen. Spesielt i områder hvor substratet er mosaikkpreget med vekslende bart og vegetasjonsdekket substrat, kan denne arealforskjellen føre til lokale forskjeller. Noen av substratkategoriene (Tabell 3) fungerer også som skjul (Tabell 4) når de er høyere enn omkringliggende bunn og samtidig gir hulrom. Habitatarealene har vært inndelt i transekter med faste punkter hvor registreringene er foretatt. I løpet av perioden har det blitt noe tråkk i forbindelse med registreringsarbeidet som kan ha medført utilsiktet slitasje på enkelte vegetasjonselementer og dermed påvirket de målte dekningsgrader. Prøvetaking av bunndyr på lokalitetene 1, 4+5 og 7 kan ha vært med på å redusere 21

24 dekningsgraden av flerårig begroing i noen tilfeller, siden metoden går ut på å renske et areal (,9 m²) ved at substratet endevendes. Dersom en f.eks. tenker seg et vinterhabitat i Suldalslågen på 1 m 2 med 1 % dekning av mose, vil en prøvetaking av bunndyr i 5 punkter medføre en reduksjon i mosedekning på,35 %. Dette er en forholdsvis liten og ubetydelig effekt på det totale arealet. Slik metoden ble praktisert med prøvetaking i transektpunktene som også senere skulle registreres med hensyn på begroingsutvikling og dekning av mose, kan det imidlertid ha gjort noe større utslag i den målte dekningsprosent på habitatarealene prøvetatt for bunndyr. Basert på resultatene fra 21 før den første spyleflommen ble det gjort en vurdering av habitatlokalitetenes egnethet til å beskrive endringer i habitatforhold i rom (Bogen et al. 22). Statistiske analyser bekreftet at valgte kontraster av habitattilbud for parvise lokaliteter var signifikant forskjellige, og at opplegget for undersøkelsene ville kunne fange opp eventuelle endringer i oppvekstområdene for fisk. Generelt var lokalitetene med grovt substrat betydelig mer heterogene enn lokalitetene med finsubstrat. Dominans av grovt substrat som subdominerende, indikerte et potensiale for et mer heterogent bunnsubstrat i elva dersom spyleflommene ville gi ønsket effekt. Det har vært et overordnet mål å kunne sammenligne effektene på habitatene av de to reglementene og hver for seg. Ideelt sett skulle en da ha sammenlignet like og komplette datasett fra de to periodene. Dette har ikke vært mulig av flere grunner. For det første har de to reglementene hatt henholdsvis 3 like år og deretter 2 like år +1 år. I forhold til de oppsatte tidspunkter for datainnsamling (april, juni, august, september og november) vil også året 21 bli et spesielt år hvor de enkelte datasatt vil bli påvirket i forskjellig grad av endringene i reglementet dette året. Til eksempel vil begroingsdata for april 21 ikke være påvirket av lav vannføring på vår og forsommer og spyleflommen dette året. Effekter av dette ble først målt i april 22. Likeledes var fisk og bunndyr samlet inn i 21 bare påvirket av lav vannføring på vår og forsommer og ikke spyleflom. Effekter av denne flommen ble først målt i 22. Et tredje moment som vanskeliggjør en direkte og fullstendig sammenligning mellom de to reglementene er at det endelige lokalitetsnett ikke ble etablert før i 1999 (lokaliteter måtte flyttes) og at ikke alle lokaliteter har hatt fullstendig sammenlignbart program for datainnsamling. Resultatet av disse forhold har gjort at det er valgt å sammenligne perioden (før spyleflom) med perioden (med spyleflom) når det gjelder fiskens habitattilbud og habitatbruk. For detaljer med hensyn på begroingsutvikling, bunndyrutvikling, fiskevekst og sedimentasjonsforhold, er det forsøkt å fremstille tidsserier fra år til år slik at en kan gå inn å se på endringer i forhold til de viktigste årlige endringer i manøvreringen. 22

25 4. RESULTATER HELE ELVA SAMLET Dette kapitlet er bygd opp med innledende resultatpresentasjoner for hele elva samlet for å gi en grov oversikt over hele materialet og en introduksjon til betydningen av de ulike fagfelter. Deretter er det fulgt opp med en mer detaljert resultatpresentasjon i eget kapitel fra øvre, midtre og nedre del av Suldalslågen. I diskusjonen er det laget enn oppsummering av de viktigste resultatene med tanke på innspill til et nytt manøvreringsreglement. 4.1 Transport og sedimentasjonsprosesser Sandfraksjonene som blir liggende på bankene, får bidrag både fra materiale som transporteres i suspensjon og som bunntransport. I Tabell 5-Tabell 8 er det gitt årlige verdier for avløp, minerogen og organisk suspensjonstransport ved de fire målestasjonene. Ved Sandsfossen varierte transporten av leire, sand og silt fra 355 tonn til 154 tonn i måleperioden 1998 til 23 (Tabell 9 og Figur 14 og Figur 15.). Sandinnholdet varierte mellom 35 og 36 tonn. I samme periode varierte totaltransporten ved Ritland mellom 177 tonn og 119 tonn. Av dette utgjorde sandinnholdet fra 37 tonn til 187 tonn. Den organiske transporten varierte mellom 642 tonn og 164 tonn ved Sandsfossen og 91 og 196 ved Ritland. Sandsfossen tonn år sand silt leire Ritland tonn år sand silt leire Figur 14. Transport av sand, silt og leire i Sandsfossen og ved Ritland i perioden 1998 til

26 Tabell 5. Avløp, minerogen og organisk suspensjonstransport ved Sandsfossen MND ANT. DØGN AVLØP UORGANISK TRANSPORT ORGANISK TRANSPORT TOT PR TOT PR KONS TOT PR KONS DØGN DØGN DØGN Mill m 3 Mill m 3 Tonn Tonn Mg/l Tonn Tonn Mg/l Tabell 6. Avløp, minerogen og organisk suspensjonstransport ved Ritland MND ANT. DØGN AVLØP UORGANISK TRANSPORT ORGANISK TRANSPORT TOT PR TOT PR KONS TOT PR KONS DØGN DØGN DØGN Mill m 3 Mill m 3 Tonn Tonn Mg/l tonn Tonn Mg/l Tabell 7. Avløp, minerogen og organisk suspensjonstransport i Fossåna MND ANT. DØGN AVLØP UORGANISK TRANSPORT ORGANISK TRANSPORT TOT PR TOT PR KONS TOT PR KONS DØGN DØGN DØGN Mill m 3 Mill m 3 Tonn Tonn Mg/l Tonn Tonn Mg/l Tabell 8. Avløp, minerogen og organisk suspensjonstransport i Jiskedalsbekken MND ANT. DØGN AVLØP UORGANISK TRANSPORT ORGANISK TRANSPORT TOT PR TOT PR KONS TOT PR KONS DØGN DØGN DØGN Mill m 3 Mill m 3 Tonn Tonn Mg/l tonn Tonn Mg/l Det er spesielt andelen sand som har hatt til dels store variasjoner i suspensjonsmaterialet gjennom sesongen og også fra år til år. I 1998, 2 og 21 utgjorde sandfraksjonen i middel opp mot 2 % ved Sandsfossen, mens det i 1999, 22 og 23 var mellom 7 % og 1 % sand, se Tabell 9. Maksimumsverdiene i enkeltprøver i samme periode lå mellom 14 % og 4 %, mens det i perioder kunne være ned mot % sand i suspensjonsmaterialet i Sandsfossen. Enkeltprøver i siltfraksjonen varierte fra 53 % til 91 %, mens det var fra 5 % til 22 % leire i samme periode (Tabell 9 og Figur 16). Det var materiale i siltfraksjonen som utgjorde de største andelene av suspensjonsmaterialet i målingene ved Ritland (Tabell 9 og Figur 16). I enkeltprøver ble det målt inntil 91 % silt i suspensjonsmaterialet. Sandinnholdet varierte fra % til ca. 57 %, mens det ble målt inntil 27 % leire i 24

27 Fossåna tonn år sand silt leire Jiskedalsbekken tonn år sand silt leire Figur 15. Transport av sand, silt og leire i Fossåna og ved Jiskedalsbekken i perioden 1998 til 23. Tabell 9. Midlere fordeling av leire, silt og sand målt i suspensjonstransport i perioden 1998 til 23. Id Lokalitet % leire Tonn % silt Tonn % sand Tonn Sandsfossen Sandsfossen Sandsfossen Sandsfossen Sandsfossen Sandsfossen Ritland Ritland Ritland Ritland Ritland Ritland Fossåna Fossåna Fossåna Fossåna Fossåna Fossåna Jiskedalsbekken Jiskedalsbekken Jiskedalsbekken Jiskedalsbekken

28 suspensjonsmaterialet i løpet av perioden 1998 til 23. I middel var det mellom 4 % og 23 % sand i suspensjonsmaterialet i perioden 1998 til 23. I sideelvene varierte transporten i perioden 1998 til 23 fra henholdsvis 1.14 tonn til 13.4 tonn i Fossåna og 2.22 tonn til 66.7 tonn i Jiskedalsbekken (Tabell 9 og Figur 17). I Fossåna har det vært relativt liten variasjon i kornfordelingen av suspensjonsmaterialet fra år til år, men variasjonene i hver sesong har vært til dels betydelige. Det var spesielt i sandinnholdet at det har vært store variasjoner. Enkeltprøver i sandfraksjonen varierte fra 3 % til 47 %, andelen silt i enkeltprøver har ligget mellom 48 % og 93 % i løpet av perioden, mens det var fra 4 % til 24 % leire i samme periode. I Jiskedalsbekken har det også vært til dels stor variasjon i kornfordelingen av suspensjonsmaterialet i løpet av sesongen, spesielt når det gjelder sandfraksjonene. Sandinnholdet varierte fra % til 47 %, mens det ble målt fra 3 til 32 % leire i suspensjonsmaterialet (Tabell 9 og Figur 17). I enkeltprøver ble det målt fra 4 % til 91 % silt i suspensjonsmaterialet i løpet av perioden 1998 til 23. I perioder gjennom året og spesielt de to siste årene (22 og 23) ble det målt en høyere uorganisk suspensjonstransport ved Ritland enn ved Sandsfossen. Det var et noe større sandinnhold i prøvene ved Ritland og forholdet kan dermed ha sammenheng med sedimentasjon på strekningen. Siden konsentrasjonene ligger på et lavt nivå (fra 5 mg/l 1 mg/l), er dette imidlertid noe usikkert. Det samme gjelder transporten av organisk materiale. Tidligere målinger fra Prestbekken og enkeltprøver i Fossåna har vist at sedimenttilførselen i visse områder har vært høy i korte perioder. Kartlegging av sedimentkilder i nedbørfeltet til Fossåna (Bogen et al. 1997) har vist at store mengder sedimenter kan bringes i transport når forholdene ligger til rette. Sandavsetninger i elveløpet og på elveviften i samløpet med Suldalslågen og utrasninger i feltet viser dette. Kornfordelinger av kildematerialet viste en andel på 5 % under.5 mm. Store mengder av dette materiale kan føres både i suspensjon og som bunntransport. Målingene av suspensjonstransporten i perioden og tidligere målinger og undersøkelser i 1996, viste at transporten sannsynligvis var størst under kortvarige flomtilfeller med flomskred fra kildeområdene i feltet. I 21, 22 og 23 ble det målt en årlig suspensjonstransport på henholdsvis 111 tonn, 547 tonn og 355 tonn uorganisk materiale ved Sandsfossen, som er noe lavere enn transporten i perioden Ved Ritland ble det målt 113 tonn, 63 tonn og 177 tonn i samme periode. Dette antyder en sedimentasjon på strekningen mellom Ritland og Sandsfossen i enkelte år. Spyleflommene i 21 og 22 førte imidlertid til en høyere transport om høsten enn i perioden Samtidige målinger av suspensjonstransporten ved Ritland og Sandsfossen under flommen i oktober 22 viste at mengden var av samme størrelsesorden begge steder. Nøyaktigheten på estimatet for vannføringene ved Ritland er imidlertid ikke god nok til at disse målingene kan gi en sikker informasjon om hvilke delstrekninger som er hovedkilden for suspensjonstransporten i denne perioden. De mest finfordelte fraksjonene i det suspensjonsmaterialet som tilføres fra sideelvene vil føres gjennom hele vassdraget i løpet av noen timer. Hvorvidt de grovere silt og sandfraksjonene føres videre og ut av vassdraget under samme flomtopp er avhengig av vannstand og vannføringsforhold i hovedelven. Det er ikke observert større tilslemminger av finfordelt suspensjonsmateriale av permanent natur langs Suldalslågens hovedløp. Det er derfor sannsynlig at reglementet i kan spyle ut siltfraksjonene. Det er imidlertid indikasjoner på at deler av fraksjonene med finsand blir anriket i elveløpet og beveger seg videre som bunntransport. Sanden som vandrer i hovedløpet representerer derfor et akkumulert volum som er tilført fra erosjonsaktivitet over en lengre periode, sannsynligvis flere tiår. Etter at reguleringene og spesielt overføringene ble iverksatt, blir et mindre volum transportert ut av vassdraget, slik at opphopningen av sandfraksjoner tiltar. Økning i sedimenttilførsel eller markert reduksjon i vannføring kan føre til at sedimentasjonen i elveløpet tiltar ytterligere. Et eksempel på sedimentasjon av silt på substratet i hovedløpet er vist i Figur

29 Figur 16. Midlere kornfordeling i suspensjonsmateriale fra Sandsfossen og ved Ritland i perioden 1998 til

30 Figur 17. Midlere kornfordeling i suspensjonsmateriale fra Fossåna og Jiskedalsbekken i perioden 1998 til

31 Figur 18. Nedslamming i Gåsavika som følge av tilførsel av finmateriale fra bakkeplanering i nedbørfeltet til Jiskedalsbekken. Bildet er tatt før gjenfylling og planering i området. Maksimalvannføringene på 25 3 m3/s ved Sandsfossen som ble oppnådd ved de styrte spyleflommene i 21 og 22 førte til bevegelse i noe av materialet på bankene og en del erosjonssår i vegetasjonen. De større steinene skjermer imidlertid underliggende finfraksjoner mot erosjon og mosevegetasjonen binder materialet. For å få fjernet mosene og sanden mellom steinene er det nødvendig med vannføringer som ligger over de maksimale vannføringene som kunne oppnås i prøvereglementene ( ). Reglementene gir en restriksjon på maksimum 35 m3/s ved Lavika. Deler av steinbankene i Suldalslågen er dannet av materiale som ble ført i bunntransport i elven under naturlige forhold. For å få hele dekksjiktet på bankene i bevegelse er det nødvendig med vannføringer opp mot de største som forekom i naturlig tilstand. 4.2 Strømhastighetsmålinger i Suldalslågen oktober 21 Kritisk erosjonshastighet for forskjellige kornstørrelser som funksjon av strømhastighet er vist i figur Figur 19. Dette diagrammet referer seg til erosjonshastigheter som er målt 1. m over bunnen. Det fremgår at sandfraksjonene kan settes i bevegelse under vannføringer av samme størrelse som under spyleflommen i oktober 21. Stein- og grusmateriale på bankene (større enn 16 mm) er imidlertid ikke i bevegelse under disse vannføringene. Vegetasjonen har en skjermende effekt, slik at sand som bindes av mosevegetasjon likevel ikke bringes i bevegelse på hele banken. På visse steder ble det imidlertid rifter i vegetasjonen og erosjon i det underliggende sandmaterialet. På bakgrunn av strømhastighetsmålingene (Figur 2 og Figur 21) og betraktningene omkring kritisk erosjonshastighet (Figur 19), er det sannsynlig at sandfraksjonene kommer i bevegelse i store deler av tverrprofilet under vannføringer på 25 m3/s. En del av denne sanden som strømmer over vegetasjonsdekte banker, blir fanget i mosen på elvebankene. Noe av sanden som ligger i lesiden av større steinfraksjoner blir skiftet ut under flommen, slik at det ikke nødvendigvis er noen netto 29

32 videretransport. Over en tidsperiode kan det samme volumet av sandmateriale ligge i et område, men blir stadig skiftet ut med ny sand som tilføres ovenfra. Figur 19. Erosjon av forskjellige kornstørrelser som funksjon av strømhastighet. Etter Hjulstrøm (1935) og Sundborg (1956). De tre kurvene angir variasjonsbredden, med henholdsvis minimum, midlere og maksimum målte kritiske erosjonshastigheter for gitte partikkelstørrelser. Strømhastighet ved Steinsøy avstand fra bunn (m) strømhastighet (m/s) Steinsøy 24 m fra Ø bredd Steinsøy 2/1-1 kl 16 Steinsøy 12 m fra V bredd Steinsøy 2/1-1 kl 163 Figur 2. Strømhastighetsmålinger med flygel ved Steinsøy (habitatlokalitet 3) 2. oktober 21. Vannføring ved Stråpa var på 52 m³/s. 3

33 Profil 1. ca 5 m. ndf. Wire Profil 2. ca 25 m. ndf wire Profil 6. ca 11 m. ndf. wire Figur 21. Tverrprofiler ved Steinsøy (habitatlokalitet 3) 3. oktober 21. Vannføring: 234 m³/s. Strømhastighetsmålinger med ADCP. Profilene sees medstrøms, henholdsvis venstre og høyre bredd. 31