Sårbare naturtyper i dypet

Transkript

1 Naturtyper Sårbare naturtyper i dypet Store, skjøre arter av svamp, korall og sjøfjær er karakteristiske for sårbare naturtyper på dypt vann (dypere enn ca. 50 meter). Her presenterer vi en oversikt over hva MAREANO har funnet ut om sårbare naturtyper på dypt vann gjennom kartlegging og analyser av observasjoner fra havbunnen. Genoveva gonzalez-mirelis genoveva@imr.no, Pål BUHL-MORTensen, Lene Buhl-MORTensen og Børge HOLTe Naturtyper på havbunnen kan klassifiseres som sårbare ut ifra hvor lett de blir skadet av fysisk påvirkning fra menneskelige aktiviteter som fiske med bunnredskap og utvinning av olje og gass. De kan også være følsomme for økte mengder partikler i vannet, for eksempel som følge av utslipp av boreslam, avfall fra akvakultur og avrenning fra land. Kunnskap om utbredelse av naturtyper er avhengig av kartlegging og modellering. FAKTA Naturtyper Naturen kan deles inn på mange måter, med eller uten levende organismer. Når den levende delen inkluderes, kan det lett bli et mangfold av uklare begrep, for eksempel habitat, biotop og naturtype. Habitat er leveområder for arter eller samfunn, og karakteriseres ved de avgjørende miljøbetingelsene for hver art eller samfunn. Habitater som beskrives kun basert på bunntype og dyp, omfatter gjerne en rekke organismesamfunn og forskjellige miljø. Disse representerer derfor enheter som er varierte og for lite spesifikke til å kunne brukes målrettet av forvaltningen. Derfor er mange av leveområdene definert ut fra hvilke nøkkelarter som forekommer der. Slike habitater (tareskog, ålegressenger, korallrev, blåskjellbanker, osv.) er klart definerte enheter på et mer detaljert nivå enn habitater definert av bunntyper. Biotoper er organismesamfunn som forekommer i bestemte miljøer, og ofte brukes begrepene habitat og biotop om de samme enhetene. Naturtyper beskrives i ulike målestokker fra lokale biotoper til landskap. I Norge arbeider Artsdatabanken med å sette sammen et enhetlig system som passer for norsk natur, kalt Naturtyper i Norge. I dette kapittelet bruker vi naturtyper synonymt med begrepet biotop. Figur 1. Utbredelse av sårbare naturtyper på dypt vann i Norge. Observerte Lophelia-korallrev er vist med oransje punkt. Vernede korallrevområder er angitt med rød ramme. Den sorte rammen viser området der utbredelsen av syv andre sårbare naturtyper er modellert. Fargebruken for disse naturtypene er forklart i detaljkartet i figur 2. Distribution of vulnerable habitats in Norwegian deep water. Verified Lophelia reefs are indicated with orange points. Protected reef areas are outlined in red. The black outlined area shows where Mareano has modelled the distribution of seven other vulnerable habitats. The symbol colours are explained in the detailed map in figure 2. foto: MAREANO/Havforskningsinstituttet 142 havforskningsrapporten HAV

2 Nye sårbare naturtyper Til nå har MAREANO funnet åtte ulike naturtyper i havet utenfor Norge som kan klassifiseres som sårbare. Seks av disse representerer nye typer som tidligere har vært betraktet som del av fire mer generelle naturtyper. Bortsett fra korallrev, er det laget datamodeller som kan angi hvor man kan forvente å finne de ulike naturtypene. Utbredelsen av korallrev er etter hvert godt kjent fra tolking av detaljerte terrengkart laget med flerstråleekkolodd. Disse kartene er sikrere enn resultater fra modellert utbredelse av korallrev. Det er derfor ikke nødvendig å modellere den sannsynlige eller foreventede utbredelse av korallrev ved hjelp av dataverktøy. De nye sårbare naturtypene er en oppsplitting av de to generelle natur typene svampsamfunn og korallskog, samt en nyopprettet type for dyphavssjøfjæren Umbellula encrinus. Disse naturtypene er beskrevet nedenfor. Figur 2. Kart med modellert utbredelse av sårbare naturtyper på havbunnen. Modellen er basert på utbredelse og mengdefordeling av organismer analysert fra videoopptak. Map showing modelled distribution of vulnerable benthic biotopes. The model is based on distribution and abundance of organisms analyses from video records. Oversikt over de åtte sårbare naturtypene: 1. Svampspikelbunn Denne naturtypen består av ulike arter av store svamper (Geodia spp., Aplysilla sulfurea, Stryphnus ponderosus og Steletta sp.). Svampspikelbunn, også kalt ostebunn eller soppholer, finnes rundt Færøyene og utenfor Midt- og Nord- Norge, men den er vanligst på Tromsøflaket. På Tromsøflaket og Eggakanten er det gjennom MAREANO påvist at disse svampene danner et underlag av mudder og svampspikler. Spiklene hos disse svampene er små nåleformete skjelletter laget av kisel. foto: MAREANO/Havforskningsinstituttet Figur 3. Svampspikelbunn på vestlig del av Tromsøflaket, ca. 250 meters dyp. På bildet ser vi blant annet Geodia baretti og G. atlantica. Soft bottom sponge garden on the western side of Tromsøflaket, ca. 250 m depth. Among several sponge species, the image shows Geodia baretti og G. atlantica. HAV havforskningsrapporten 143

3 Alle foto: MAREANO/Havforskningsinstituttet 2. Svampskog Svampskog består av flere middels store svamper karakterisert av griseøre, beger svamp og fingersvamp (Phakellia, Axinella og Antho). Disse forekommer på ulike harde bunntyper dominert av stein eller fjell. Figur 4. Typisk svampskog med både griseøre, begersvamp og flere andre arter. Typical hard bottom sponge garden with Phakellia, Axinella and several other species. 3. Glassvampsamfunn På dypt vann forekommer flere arter av glassvamp relativt tett. For sikker artsbestemmelse, må som oftest de mikroskopiske spiklene studeres. Spiklene er skjellettet, og hos glassvampene er det laget av silisium. En av de vanligste store artene glassvamp er Caulophacus arcticus. Den vokser som oftest på hardbunn på den nedre del av kontinentalskråningen. Figur 5. Glassvampen Caulophacus arcticus, eller kantarellsvampen, er vanlig på dypt vann i nordlige områder. Her er den fotografert på ca meters dyp utenfor Vesterålen. The glass sponge Caulophacus arcticus is common in the deep sea in northern areas. This specimen was observed at ca m depth off Vesterålen. 4. Sjøfjærbunn I området kartlagt gjennom MAREANO utgjøres denne naturtypen hovedsakelig av sjøfjærene Funiculina quadrangularis, Virgularia mirabilis, Pennatula phosforea og Kophobelemnon stelliferum. Sjøkreps (Nephrops norvegicus), trollhummer (Munida sarsi) og rødpølse (Stichopus tremulus) er vanlige arter i denne naturtypen. Figur 6. Hanefot, Kophobelemnon stelliferum, er en vanlig sjøfjær i fjorder og i de dype rennene ute på kontinentalsokkelen. Kophobelemnon stelliferum is a common sea pen in fjords and troughs crossing the continental shelf. 144 havforskningsrapporten HAV

4 5. Umbellula-bestander Dyphavssjøfjæren Umbellula encrinus forekommer stedvis relativt tett fra midtre kontinentalskråning (ca. 800 meters dyp) og nedover. Den kan bli over to meter høy og tilsvarer dyphavets svar på naturtypen sjøfjærbunn som finnes noe grunnere. Ofte forekommer det høye tettheter av hulebyggende amfipoder (samme krepsdyrgruppe som tanglopper tilhører) i områder med Umbellula. Figur 7. Umbellula encrinus er en stor sjøfjær som kun finnes på bløtbunn i dyphavet. Umbellula encrinus is a large sea pen only occurring on soft bottom in the deep sea. 6. Hardbunnskorallskog På strømrike steder med hardbunn kan det forekomme hornkoraller som danner habitat for fisk, slangestjerner og små krepsdyr. Hardbunnskorallskog dannes oftest av hornkorallene Paragorgia arborea, Primnoa resedaeformis, Paramuricea placomus og Swiftia spp. I området undersøkt av MAREANO er ikke Swiftia påvist med sikkerhet. Denne korallen er vanligere på relativt grunt vann i Rogaland. Selv om artsmangfoldet knyttet til denne naturtypen er mindre enn for korallrev, så kan faunaen betraktes som både individrik og rik på vertsspesifikke arter som ikke forekommer i andre naturtyper. Figur 8. Sjøtre (Paragorgia arborea) og risengrynkorall (Primnoa resedaeformis) er de vanligste hornkorallene som danner hardbunnskorallskog i norske farvann. The bubblegum coral (Paragorgia arborea) and seacorn (Primnoa resedaeformis) are the most common gorgonians forming hard bottom coral gardens in Norwegian waters. 7. Bløtbunnskorallskog Hornkorallene grisehalekorall (Radicipes gracilis) og bambuskorall (Isidella lofotensis) kan danne tette bestander på sandig bløtbunn i norske farvann. Grisehalekorall ble funnet for første gang i Norge i området kalt Bjørnøyaraset på et MAREANOtokt. I OSPAR blir alle korallsamfunn med en viss tetthet av kolonier kalt Coral garden (korallhage). Disse finnes på både bløtbunn og hardbunn, og inkluderer et stort antall svært forskjellige arter og grupper av koraller. Havforskningsinstituttet har foreslått å dele denne løst definerte naturtypen inn i bløtbunnskorallskog og hardbunnskorallskog. Figur 9. Radicipes gracilis er en hornkorall som i Norge kun er funnet i Bjørnøyaraset i nordlig del av Eggakanten-området ( meters dyp). Den danner skoger på bløtbunn og utgjør sammen med Isidella lofotensis naturtypen bløtbunnskorallskog. Radicipes gracilis is a gorgonian coral in Norway only found in the Bjørnøya slide area, halfway between the Norwegian main land and Bjørnøya isle ( meter depth). It forms gardens on soft bottom similar to Isidella lofotensis in some Norwegian fjords. The habitats formed by these two species is termed soft bottom coral garden in Norway. HAV havforskningsrapporten 145

5 Figur 10. Korallrev dannes av steinkorallen Lophelia pertusa. Revene kan bli 35 meter høye og ca. én km lange. Områder hvor revene står tett omtales som korallrevområder. Holarevet og Røstrevet er eksempler på slike områder. Disse bildene er fra Hola (øverst) og Vesthola, nord for Fugløybanken. Cold-water coral reefs are built by the stony coral Lophelia pertusa. In Norway, the reefs can be up to 35 m tall and one km long. Areas where the reefs occur close to each other are referred to as coral reef areas. The Hola and Røst reefs are examples of such. These images are from the Hola Reef (top) and Vesthola just north of Fugløybanken. 8. Korallrev Lophelia pertusa er en steinkorall som over tid kan bygge korallrev. De norske revene som er aldersbestemt er fra 3000 til 9000 år gamle. De kan være opptil 35 meter høye og rundt én kilometer lange. Lophelia pertusa kan danne enkeltrev eller revområder hvor revene står så tett at det stedvis er vanskelig å skille revene fra hverandre. I Hola utenfor Vesterålen er det gjennom MAREANO kartlagt et revområde med over 350 enkeltrev, i tillegg er det de senere årene gjort funn av enkeltrev i andre områder som for eksempel på Storegga, Mørebankene, Malangsryggen og ytterst i Malangsdypet. I tillegg til Lophelia-korallen som danner selve revet, bidrar andre arter som siksak-korall (Madrepora oculata), sjøtre og risengrynkorall til å øke variasjonen i lokale miljøforhold og kompleksiteten i den romlige strukturen. Dette gir rom for et høyt biologisk mangfold. Korallrevene er leveområdet til en rekke større og mindre dyr og organismer, alt fra fisk til mindre arter som bare lever på korallene. 146 havforskningsrapporten HAV

6 MAREANOs kartlegging av sårbare naturtyper Siden 2006 er det samlet inn biologiske, geologiske og kjemiske data fra havbunnen utenfor Norge som en del av bunnkartleggingen som gjøres av Havforskningsinstituttet, Norges geologiske undersøkelse og Kartverket gjennom MAREANO-programmet (Marin arealdatabase for norske kyst- og havområder). Resultatene brukes blant annet til å kartlegge sårbare biotoper og er tilgjengelig på Hittil er ca km 2 kartlagt, og det er produsert kart der store deler av de kartlagte bunnområdene er klassifisert i biotoper. Biotopene er definert både av sammensetningen av arter og bunnforhold. Flatedekkende dybdemålinger med flerstråleekkolodd er viktig for å kunne modellere kart som viser hvor vi kan forvente å finne de ulike biotopene. Når alle de innsamlede opplysningene er behandlet, er resultatet flatedekkende biotopinformasjon. MAREANOs resultater om forekomst av arter som sammen utgjør sårbare biotoper, blir brukt i mange sammenhenger både nasjonalt og internasjonalt. Havforskningsinstituttet deltar i arbeidet med å vurdere habitatene som OSPAR-kommisjonen har definert som sårbare, og har foreslått endringer i tråd med de nye habitatene som omtales i denne artikkelen. Nye definisjoner av habitat må baseres på god dokumentasjon av arts- og mengdefordeling. Resultatene fra MAREANO brukes aktivt av forvaltningen, for eksempel i oppdateringen av Forvaltningsplanen for Norskehavet i år. Fra spredte observasjoner til flatedekning Det er mange utfordringer knyttet til systematisk modellering av en arts utbredelse i områder som ligger mellom observasjonspunktene. Slik modellering er kun mulig dersom det finnes flatedekkende miljødata (dyp, bunntyper, strømforhold, temperatur og saltholdighet etc.) med tilstrekkelig detaljeringsgrad innenfor området som skal modelleres. Utbredelsen av en art kan da modelleres med om lag tilsvarende sikkerhet som de underliggende miljødata har. I tillegg til enkeltarter kan også biotoper modelleres. Forutsetningen er imidlertid at miljøfaktorene som styrer utbredelsen av de enkelte biotoper er identifisert fra analyser av innsamlet materiale. Dette gjøres ved å analysere sammenhengen mellom fordelingen av biotopene og verdiene for de enkelte miljøfaktorene i alle punkter hvor det har blitt tatt prøver. Modellering av biotoper utføres som et samarbeid mellom NGU og Havforskningsinstituttet, og der Kartverket bidrar med dybde- og rådata om bunnterrenget. Modelleringsarbeidet starter med dokumentasjon av hvilke arter som lever på eller i bunnen, og måling av havmiljøet. Informasjon om artenes trivselsfaktorer, for eksempel strømhastighet, saltholdighet, temperatur og bunnforhold, hjelper oss med å forstå i hvilke områder vi kan forvente å finne disse artene. Ved hjelp av analyser av store datasett kan statistisk baserte modeller gi oss detaljert informasjon om arters og biotopers sannsynlige utbredelse. Videoriggen som brukes i MAREANO-kartleggingen gir detaljert kunnskap om artenes geografiske forekomst. Datamaterialet er velegnet til analyser av biologisk mangfold, og blir brukt til å klassifisere biotoper i norske farvann. Samtidig danner de grunnlaget for å forstå hvilke miljøfaktorer som regulerer artsutbredelse. Modeller et kostnadseffektivt verktøy Ovennevnte datatilfang danner grunnlaget for å modellere fordelingen av biotoper. For modellering av biotoper karakterisert av sårbare enkeltarter har MAREANO valgt å benytte en såkalt maskin-læringsmetode der datamodellen gjennom gjentatte repetisjoner bruker resultatene fra én kjøring til å forbedre den neste. Til slutt har datamodellen laget et sett med detaljerte regler for å regne seg frem til grupper av organismer som opptrer sammen under bestemte miljøforhold. Utrustet med en økende mengde dataregler som dannes under modellkjøringene, kan en raskt komme frem til den mest sannsynlige utbredelsen av en dyreart (eller biotop). Det siste trinnet i modelleringen er at dataprogrammet illustrerer resultatet ved å beskrive tettheten av organismene ved hjelp av varierende fargevalører på kartet. Resultatene fra modelleringene inkluderer også mål for nøyaktighet. I tillegg til å gi opplysning om dette er det viktig at resultatet lett kan sjekkes mot reelle data fra observasjoner på havbunnen. Biologiske og geologiske punktobservasjoner og flatedekkende dybdemålinger, gir et solid grunnlag for å oppnå pålitelige og kostnadseffektive resultater ved produksjon av biotopkart. Forvaltning av havbunnen krever gode kart Norsk forvaltning ønsker å beskytte sjeldne, viktige og truete naturtyper og biotoper. Det krever kunnskap og en bevisst holdning til at alle deler av økosystemene bidrar til å opprettholde artsrikdom og produksjon. Økosystembasert forvaltning er derfor tatt med i lov- og forskriftsverk, og er innført som et forvaltningsmål for norske myndigheter. Hver del av et økosystem har innflytelse på helheten, også sjeldne og sårbare bunndyrssamfunn. Dette er også en del av bakgrunnen for myndighetenes mål om å opprettholde det biologiske mangfoldet, samt vern dersom fare truer (jf. Rio-konvensjonen fra 1992). Forvaltningstiltak mot menneskeskapt påvirkning krever selvsagt kunnskap om hva som finnes på havbunnen og tiltakenes forventede effekt over tid. Det samme gjelder vern av sårbare arter og naturtyper. Innhenting av kunnskap om hvordan helsetilstand og biomangfold er i utgangspunktet er derfor viktig. Siden det er dyrt og tidkrevende å undersøke hele havbunnen, blir det bare tatt et forholdsvis begrenset antall prøver per flateenhet. For å møte forvaltningens behov for informasjon om naturverdier også til havs, er det HAV havforskningsrapporten 147

7 nødvendig å kunne generalisere eller modellere resultatene slik at de dekker større flater. På havbunnen er biotopene i de fleste tilfellene definert ved artssammensetningen av store og lett synlige dyr (megafauna) og karakteristiske trekk i havbunnsmiljøet. Internasjonalt er det brukt store ressurser for å klassifisere og beskrive marine biotoper regionalt og globalt. Dette gir myndighetene et rammeverk som de trenger for å forvalte ressursene i havet i samsvar med internasjonale regler om bevaring av biologisk mangfold. Eksempler på lister over natur typer med forvaltningsmessig prioritet finnes i EUs habitat direktiv (land og hav) og i OSPARs biotopliste ( habitater ). OSPAR, eller Oslo-Paris-konvensjonen, arbeider for internasjonalt samarbeid om beskyttelse av det marine mil jøet i det nordøstlige Atlanterhavet. Vulnerable habitats Vulnerable habitats have been defined by the national mapping program MAREANO (Marine areal database for Norwegian waters) based on species composition and substrate properties. These include demosponge, glass sponge, and seapen communities, hard and soft bottom coral gardens, and Umbellula stands. Now, we have modelled the spatial distributions of all these biotopes using machine learning methods. A conditional inference forest was created for each type of biotope, and all models were tested against field observations that had not been used to fit the models. We then determined density thresholds and minimum patch sizes to flag priority areas from model results. This information can be invaluable for selecting protection areas and to give appropriate advice for mitigation of negative effects on habitat and biota. The outcomes of predictive modelling are also being used to improve definitions of vulnerable benthic habitats for OSPAR. 148 havforskningsrapporten HAV