Dyreplankton i Nordsjøen

Transkript

1 Plankton Dyreplankton i Nordsjøen I 13 ble det målt noe lavere mengder av raudåte i Nordsjøen forhold til foregående år, og færre varmekjære arter. Den totale mengden av dyreplankton i Skagerrak var lavere enn tidligere år. TONE FALKENHAUG tone.falkenhaug@imr.no Havforskningsinstituttet har foretatt regelmessig overvåking av dyreplankton siden i Nordsjøen og ved skagerrakkysten siden 199. Overvåkingen foregår hovedsakelig i den nordlige delen av Nordsjøen og Skagerrak (nord for 57 N). Biomasse Gjennomsnittsbiomassen for hele det undersøkte området i april 13 var om lag på samme nivå (, g/m ) som i fjor (5, g/m ), men den romlige fordelingen skilte seg fra foregående år (figur 1). I 13 ble de største konsentrasjonene observert i de nordlige og sentrale områdene av nordsjøplatået. I de vestlige (ved De britiske øyer) og østlige områdene (over Norskerenna) var konsentrasjonene vesentlig lavere enn i foregående år. Dette kan skyldes forholdsvis lav transport av atlantisk vann inn i Nordsjøen og Skagerrak i denne perioden. Årlig gjennomsnittlig dyreplanktonbiomasse ved skagerrakkysten har variert fra, til 1,5 g/m for årene 199 til 13. Årene 1 til 1 lå biomassen over langtidsmiddelen, men i 13 var gjennomsnittsbiomassen noe lavere enn året før. Dette skyldes fremfor alt lave mengder av den største fraksjonen (>1 µm) i vårsesongen. Calanus Raudåte (Calanus finmarchicus) og dens nære slekting C. helgolandicus lever begge i Nordsjøen og Skagerrak, med opptil prosent av den totale biomassen av dyreplankton i vårsesongen. I Nordsjøen lever begge artene i utkanten av sitt biogeografiske utbredelsesområde, og de er derfor følsomme for klimatiske endringer. I varme perioder øker utbredelsen av C. helgolandicus nordover, mens forekomsten av C. finmarchicus går tilbake. Variasjoner i forholdet C. finmarchicus/c. helgolandicus er derfor en god indikator på endringer i havklima. I tillegg til temperatur, har innstrømmingen av atlantisk vann stor betydning for å opprettholde bestanden av raudåte i Nordsjøen og Skagerrak. Denne innstrømmingen var spesielt lav i første halvdel av 13. Det ble registrert lavere mengder av raudåte i 13 sammenlignet med foregående år, særlig i de østlige områdene mot norskekysten og i kystvannet langs skagerrakkysten. Men til tross for lave tettheter, var raudåta den dominerende Calanus-arten i nordlige Nordsjøen gjennom hele vår- og sommersesongen ( 99 prosent). Andre arter Hoppekrepsene Pseudocalanus/Paracalanus og Oithona har vist store variasjoner de siste ti årene i Skagerrak. Fra høye tettheter i 3 avtok tettheten av disse artene med prosent frem til 9. De siste tre årene har mengdene økt noe, men de er fremdeles lave sett i forhold til tidligere år. Nedgangen er spesielt fremtredende om høsten, slik at den vanlige sekundære oppblomstringen av hoppekreps i august september er kraftig redusert de siste årene. Pseudocalanus er en av de mest tallrike hoppekrepsene i Nordsjøen. På sensommeren kan Pseudocalanus dominere dyreplanktonet både i antall og i biomasse. Den regnes som den viktigste hoppekrepsen i næringskjeden i Nordsjøen etter Calanus. Arter som forekommer i lavt antall betyr lite i forhold til den totale biomassen eller produksjonen av dyreplank Figur 1. Fordeling av dyreplankton biomasse (g/m ) i Nordsjøen i april 1 (øverst) og 13 (nederst). Dataene er basert på håvtrekk (1 µm) fra bunn til overflate. Zooplankton biomass (g dry weight/m ) in April 1 (upper panel) and 13 (lower). Data based on net-hauls (1 µm) from bottom to surface havforskningsrapporten HAV

2 ton. Imidlertid er flere av artene karakteristiske for ulike vannmasser og miljøforhold, og de kan derfor brukes som indikator på endringer i temperatur eller vanntransport. De varmekjære hoppekrepsene Mecynocera clausi, Mesocalanus tenuicornis og Calocalanus registreres jevnlig i Nordsjøen, og indikerer atlantiske vannmasser knyttet til Den nordatlantiske drift. Ingen av disse artene ble registrert i 13, og det tyder på lav innstrømming av atlantisk vann i området. I 13 ble det registrert moderate mengder av brennmaneter langs skagerrakkysten, og svært lite glassmaneter. Om høsten og vinteren ble det imidlertid observert forholdsvis mange krystallmaneter (Aquorea sp.) langs kysten av Skagerrak og Nordsjøen (se faktaboks). Zooplankton in the North Sea The average zooplankton biomass measured in the northern North Sea in April 13 was close to the long-term mean. In the eastern part of the area, and in coastal waters of Skagerrak, low abundances of Calanus spp was observed and the average biomass was below the long term average. The abundances of the species group Pseudocalanus/Paracalanus has been declining after 3, and was still below average in 13. Few records of warm-temperate copepod species, associated with inflow of Atlantic water, were made in 13. FAKTA Fra manet til selvlysende akvariefisk Foto: Øystein Paulsen Aequorea sp (krystallmanet). Crystal jelly. Krystallmaneten Aequorea (fra latin aequoreus fra havet ) observeres oftest utover høsten og vinteren i våre farvann. I 13 ble maneten regi strert forholdsvis hyppig langs kysten av Skagerrak og Nordsjøen. Slekten Aequorea omfatter minst 3 beskrevne arter, men slektsforholdet er usikkert. I Nordsjøen er A. vitrina og A. forskalea de vanligste artene. A. victoria er en stillehavsart som forekommer på vestkysten av Nord-Amerika. Aequorea spiser dyreplankton, inkludert geléplankton som glassmaneter og ribbemaneter. Krystallmaneten kan derfor ha en viktig økologisk rolle ved å redusere populasjonene til andre maneter. Aequorea har den spesielle egenskapen at den avgir grønt lys. Det grønne lyset produseres ved hjelp av såkalt grønt fluorescerende 1 protein (GFP) som kan utnyttes ved cellebiologiske studier. Ved å koble GFP til ulike proteiner, viser det fluorescerende lyset om proteinene er aktive og hvordan de beveger seg i levende celler. I gikk Nobelprisen i kjemi til forskerne som oppdaget GFP i A. victoria og utviklet GFP-teknologien. I senere år er manetproteinet også brukt for å få frem genmodifisert selvlysende akvariefisk. 1 fluorescens = utsending av lys fra et stoff når stoffet bestråles. HAV havforskningsrapporten 15

3 Plankton Dyreplankton i Norskehavet Nedgangen i mengden dyreplankton i Norskehavet har flatet ut etter 9, og de siste årene har det vært en tendens til at mengden øker. Etter noen år med en økning i antall nye sørlige arter i Norskehavet, er det de siste årene observert færre sørlige arter. Denne trenden fortsatte i 13, og skyldes trolig skifte i temperatur eller vanntransport sørfra på grunn av klimaendringer eller mellomårlige variasjoner. CECILIE BROMS cecilieb@imr.no Dyreplanktonmengdene i store deler av Norskehavet måles med håv i de øvre meterne. Dekningen i mai 13 var tilsvarende dekningen i 1, og ble gjennomført med båter fra Færøyene, Island, Norge og Danmark (EU). Samtidig dekket et russisk fartøy deler av Barentshavet. Gjennomsnittsbiomassen for hele det undersøkte området har vist en nedadgående trend siden tidlig på -tallet. Denne trenden fortsatte frem til 9, deretter har den flatet ut, og i de siste årene, inkludert 13, har det vært en tendens til en økning. Dyreplanktonbiomassen i 13 var på 7, g tørrvekt/m, og er nå noe over halvparten av langtidsgjennomsnittet for perioden I mai 13 ble de største konsentrasjonene observert i det arktiske frontområdet nordøst for Jan Mayen og i atlantisk vann nord for Lofoten (figur 1). Fordelingen i mai 13 var liknende til fordelingen i mai 1. Når mengdedataene presenteres, har det vært vanlig å dele Norskehavet inn i tre vannmasser basert på saltholdighet og temperatur. Produksjonsforholdene er svært forskjellige i de ulike vannmassene. I øst har vannet en saltholdighet på under 35 og blir definert som norsk kystvann. I sentrale deler av Norskehavet er saltholdigheten over 35, og vannet blir definert som atlantisk. De kalde vannmassene i vest, med saltholdighet under 35, defineres som arktiske. Dyreplanktonmengdene har generelt vært høyest i arktisk vann, og synes å følge samme endringsmønster som i atlantisk vann. I kystvannet er endringene forskjellige fra det som observeres lenger vest. Det kan derfor se ut som om prosessene som styrer dyreplanktonutviklingen i de norske kystområdene er forskjellige fra prosessene lenger ute i havet. Mengdeberegningen for 13 ble imidlertid ikke inndelt i de ulike vannmassene, men er gitt som total Figur 1. Dyreplanktonfordeling (g tørrvekt/ m ) i De nordiske hav i de øvre meterne i mai 1 (øverste figur) og 13 (nederste figur) fra ICES-koordinerte tokt. Zooplankton distribution (g dry weight/m ) in the upper meters in the Nordic Seas in May 1 (upper figure) and 13 (lower figure) from ICES coordinated surveys. 1 havforskningsrapporten HAV

4 mengde. For 11 og 1 viste beregningene at det har vært en økning i planktonmengden i arktisk vann, men verdien for 1 bygger bare på én stasjon. I atlantisk vann holdt planktonmengden seg i 11 og 1 på et jevnt lavt nivå, mens kystvannet hadde en økning i mengde, noe som også var tilfellet i 9 og 1. Innslag av sørlige arter langs kysten Generelt har planktonarter som tidligere var vanlige i Nordsjøen og lenger sør, i økende grad blitt observert sør i Norskehavet, og også lenger nordover langs kysten. Dette gjelder sørlig hoppekreps som Mesocalanus tenuicornis, Phaenna spinifera, Euchaeta hebes, Scottocalanus securifrons, Undeuchaeta plumosa, Comantenna sp., Metridia brevicaudata, Eucalanus crassus og E. longatus. Lucicutia ovalis ble først funnet på Svinøysnittet i 1. Vingesneglen Cymbulia peroni er også regelmessig blitt funnet i Norskehavet. I Nordsjøen og langs vestlandskysten har forskerne sett et økende innslag av den sørlige hoppekrepsen Calanus helgolandicus. Denne er nær beslektet med Calanus finmarchicus, som er den dominerende hoppekrepsen i Norskehavet. I 11 og 1 ble det derimot observert færre sørlige arter. Eucalanus spp, Mesocalanus tenuicornis og Calocalanus spp ble fortsatt observert, men sjeldnere enn tidligere. Andre sørlige hoppekreps fant man sjelden eller aldri i prøvene fra 11 og 1. Vingesneglen Cymbulia peroni ble bare observert én gang på Svinøysnittet i 1. I 13 ble enda færre sørlige arter observert, og bare følgende hoppekreps ble funnet i små mengder: Mesocalanus sp. (figur ), Calocalanus sp. og Lucicutia sp. Calanus helgolandicus finnes fortsatt i det sørøstlige Norskehavet, men det må opparbeides flere prøver fra de tidligste årene og gjøres flere analyser før vi kan si noe sikkert om trender og mellomårlige variasjoner. Ribbemaneten Mnemiopsis leidyi er også observert sjeldnere de siste årene. M. leidyi ble introdusert med ballastvann fra nordøstkysten av USA og har etablert populasjoner i sørlige Nordsjøen. Arten er antakelig ikke etablert med reproduserende bestand i Norskehavet. Det gjøres ikke regelmessig overvåkning av M. leidyi i Norskehavet, inkludert kystområdene. M. leidyi ble i 9 og 1 observert langs norskekysten nordover til Trondheimsfjorden, og den hadde dermed en fordeling som strakte seg lenger nordover enn tidligere observert. I 11 og 1 har det derimot vært få eller ingen observasjoner av M. leydyi i Norskehavet. I Nordsjøen og Skagerrak, hvor det gjøres regelmessig overvåkning, har det generelt vært lave forekomster i 11 og 1. Arten er der knyttet til kysten, og følger kyststrømmen nordover, og tilsvarende endringer i bestanden vil derfor også gjelde for Norskehavet. I 13 er det ikke observert M. leidyi i norske havområder. Endringer i forekomsten av sørlige arter i Norskehavet kan skyldes endringer i temperatur eller vanntransport sørfra som følge av klimaendringer eller mellomårlige variasjoner. Zooplankton in the Norwegian Sea The decrease in the zooplankton biomass in the Norwegian Sea has stabilized after 9, and in recent years there has been a tendency of increase. After some years with an increase in the number of new southern species in the Norwegian Sea, fewer southern species have been observed during the last few years. This trend continued in 13, and is probably caused by changes in temperature or water transport from south, due to climate changes or interannual variations. Foto: Havforskningsinstituttet Figur. Mesocalanus sp. var en av få nye sørlige hoppekreps som fortsatt ble observert i Norskehavet i 13. Mesocalanus sp. was one of the few new southern copepods which were still observed in the Norwegian Sea in 13. HAV havforskningsrapporten 17

5 Plankton Dyreplankton i Barentshavet I 13 ble det målt en klar nedgang i mengde dyreplankton i Barentshavet i den delen som overvåkes av Norge; særlig i atlantiske vannmasser og polarfrontvann. Ikke siden 199 er det observert tilsvarende lave forekomster. Et sterkt beitepress fra den store loddebestanden antas å ha medvirket til den lave dyreplanktonbiomassen, men det kan også ha vært mindre dyreplankton enn normalt i atlanterhavsvannet som strømmer inn mellom Fugløya og Bjørnøya. Dette kan ha bidradd til lavere lokal produksjon og stående biomasse sentralt i havet. Padmini DALPADADO padmini.dalpadado@imr.no og Tor KNUTSen Fordelingen av dyreplanktonet i 13 er relativt lik den som er observert i tidligere år. Det er flekkvis høye verdier i den sørlige delen av Barentshavet, likeens i nord og nordvestlige områder, hvor biomassene i enkelte områder er over 1 gram tørrvekt/m. Et annet karakteristisk trekk i 13 som Figur 1. Fordeling av dyreplankton biomasse (g/m tørrvekt) i Barentshavet i 13 fra bunn til meter. Distribution of zooplankton biomass (g/m dry weight) in the Barents Sea in 13 from bottom to meters. tidligere år, er de svært lave dyreplanktonmengdene (under gram tørrvekt/m ) i sentrale og østlige deler av det undersøkte området, særlig knyttet til de store, grunne bankene og tilgrensende områder (figur 1). Det synes imidlertid som om områdene med lav biomasse har en større utbredelse i 13 enn foregående år, noe som kan indikere et betydelig beitepress i disse områdene siste sesong. Vi observerer at loddebestanden har holdt seg ganske høy i en lengre periode. I snitt har bestanden vært på ca. 3, millioner tonn de siste seks årene, og vi antar at et betydelig beitepress fra lodde og andre viktige predatorer vil påvirke variasjonen fra år til år i mengden av dyreplankton i Barentshavet. Nedgangen i planktonmengdene finner sted i alle størrelsesfraksjoner. Mest merkbar er nedgangen i den største fraksjonen (> µm) som i 13 var den laveste som er observert siden 19 (figur ). Den største fraksjonen består hovedsakelig av større hoppekrepsarter som Calanus glacialis (ishavsåte), C. hyperboreus, Metridiaarter, Pareuchaeta-arter og pilormer. Hovedparten av organismene i den minste fraksjonen er små hoppekreps som Oithona sp. og ulike utviklingsstadier av større hoppekreps, hvorav raudåta (Calanus finmarchicus) er den vanligste. Biomassen i størrelsesfraksjonen 1 µm består i stor grad av raudåte i atlantiske vannmasser, mens ishavsåta, en nær slektning av raudåta, oftest dominerer i arktiske vannmasser. Små planktonorganismer som ikke lar seg fange i standardhåver med en maskevidde på 1 µm, vil nok tidvis være tallrike, men ha langt mindre betydning for den stående biomassen som måles. Totalt sett er dyreplanktonmengdene i 13 i de delene av Barentshavet som Norge overvåker, de laveste som er observert siden 199, i snitt 5,1 gram/m tørrvekt. Dette er en klar nedgang fra de noe usikre målingene i 1, men også klart lavere enn gjennomsnittet for perioden 11 (,75 gram/m tørrvekt), så vel som langtidsmiddelet for hele tidsserien på,9 gram/m tørrvekt. Dersom vi betrakter dyreplanktonbiomasse i forhold til vannmassetyper, er nedgangen spesielt tydelig i det som klassifiseres som atlantiske vannmasser; fra 11,3 gram/m i til 5,5 siste år. I polarfrontvann har dyreplanktonbiomasse gått ned fra 7,7 i 5 til 3, gram/m tørrvekt i 13. Disse resultatene støtter det vi observerer for totalbiomassen, og viser at vi har hatt en tilnærmet halvering av biomassen i disse vannmassene siden. De hydrografiske forholdene i områdene med høye planktonmengder nord for ca. 79 o N er kompliserte. De 1 havforskningsrapporten HAV

6 1 1 Barentshavet, bunn- m 1-1 m 1- m Tørrvekt (g/m ) 1 > m Figur. Størrelsesfraksjonert biomasse (g/m tørrvekt) av dyreplankton i Barentshavet i perioden Size fractionated zooplankton biomass (g/m dry weight) in the Barents Sea in the period År er influert av varmere atlantiske vannmasser i øvre del av vannsøylen som kommer inn fra sørligere områder i Barentshavet, og av arktisk vann intermediært fra nord og atlantiske vannmasser som er introdusert via den dypere delen av vannsøylen fra vest rundt Svalbard. Tilførsel av raudåte fra vest eller gode produksjonsforhold for arten kan ha bidratt til de høye biomassene som er observert i området. Det kan heller ikke utelukkes at også ishavsåta og andre kaldtvannsarter av dyreplankton bidrar vesentlig i disse områdene som er tydelig influert av arktiske vannmasser. Tidligere år har det til dels vært observert store planktonforekomster i vest mellom Bjørnøya og Spitsbergen mot Storfjorden, men i 13 ble det observert relativt små mengder i området (figur 1). Dette er atypisk, og kan skyldes redusert tilførsel av raudåte med atlantiske vannmasser, dårlige produksjonsforhold lokalt eller muligens økt predasjon. Artssammensetningen av Calanus på snittet Fugløya Bjørnøya viser at den boreale raudåta dominerer og at mengden av arten ikke har endret seg mye i perioden fra 1995 til 13, med et gjennomsnitt på ca. 7 individer per m. Imidlertid ser vi en klar nedgang i 13 (i gjennomsnitt 79 individer per m ) i forhold til i 1 (i gjennomsnitt 3 individer per m ). Dette synes å være i tråd med at planktonbiomassen målt i hele Barentshavet også var svært lav i 13 (se over). Imidlertid må disse resultatene tolkes med forsiktighet siden tallene for snittet Fugløya Bjørnøya i 13 er noe mer usikre, da de kun er basert på tre dekninger mot 5 dekninger tidligere år. Andelen av de arktiske artene ishavsåte og C. hyperboreus er mer variabel med gjennomsnittlige tettheter ned mot henholdsvis 17 og 1 individer per m i 13. Tendensen er at mengdene av disse artene går ned. Dette kan skyldes vedvarende høy innstrømming av varmere vann til Barentshavet kombinert med en svakere tilførsel av kaldere vannmasser fra nord. Nedgangen er spesielt merkbar i den sørlige delen av snittet Fugløya Bjørnøya, der de arktiske artene har vært mer eller mindre fraværende siden. Når det gjelder C. helgolandicus, en periodisk immigrant fra sør, er denne i varierende grad til stede ved inngangen til Barentshavet, særlig i tidsrommet desember januar. Våre data ( ) viser generelt en høy prosentvis forekomst av denne arten om vinteren, en periode hvor raudåta overvintrer på dypt vann og er inaktiv. Det er imidlertid ingen økning i den relative forekomsten av C. helgolandicus i denne perioden, noe som antyder at arten heller ikke har økt i absolutt mengde ved inngangen til Barentshavet. Zooplankton in the Barents Sea Zooplankton species play a key role in the Barents Sea ecosystem by channeling food from primary producers to animals higher up the food web. The average zooplankton biomass in 13, in the Norwegian sector, shows a clear decrease in biomass (5.1 g/m dry weight) compared to the long term mean of.9 g/m dry weight, monitored since 19. The decrease in biomass was especially notable in the Atlantic and Polar Front waters. Zooplankton biomass can vary considerably between years and appears to be controlled largely by predation pressure e.g. capelin, although its yearly impact could also vary between regions. The capelin stock size has been relatively high during the last years, exerting a high predation pressure on zooplankton. In addition, transport of plankton from the Norwegian Sea into the Barents Sea may have been low, and could at least partly be responsible for the low local biomass observed in the central Barents Sea. HAV havforskningsrapporten 19

7 FAKTA Krillen vokser ut av skallet A 5 mm B 5 mm Foto: Erik Sperfeld. C mm D 5 mm Den største gruppen marine organismer tilhører gruppen Crustacea (krepsdyr), og inkluderer hummer, krabbe, reker, krill, kopepoder og mange andre. Alle krepsdyr har et ytre skjelett eller skall, som består av kitin, kalsium og andre komponenter som gir beskyttelse og feste for musklene. Et krepsdyr vokser og går igjennom en rekke veldefinerte stadier fra nyklekket larve til voksent individ, men skallet vokser ikke. Derfor må dyret skifte skall slik at det blir plass til den voksende kroppen. Skallskiftet er kontrollert av hormoner. En kan måle veksten hos f.eks. krill ved å måle størrelsen på det tomme skallet eller deler av dette, f.eks. haledelen, i laboratoriet. Karakteristiske kjennetegn på skallet gir viktig informasjon om kjønn, modningsgrad og stadium. Hyppigheten av skallskiftene vil være avhengig av hvilke vanntemperaturer og næringsbetingelser krepsdyret lever under. Krepsdyr har stor direkte og indirekte betydning for mennesket. Store krepsdyr som reke, hummer og krabbe benyttes som mat over hele verden. Mindre krepsdyr som lever i vannsøylen (dyreplankton), for eksempel kopepoder og krill, er et viktig bindeledd i den marine næringskjeden. De overfører energi fra primærprodusentene (planteplankton) til dyr høyere oppe i næringskjeden. Figur 1. Bilder av Meganyctiphanes norvegica (A), Thysanoessa longicaudata (B), krill i ferd med å skifte skall (C), og et tomt skall etter skallskiftet (D). Images of Meganyctiphanes norvegica (A), Thysanoessa longicaudata (B), krill in the process of shedding the exo - s keleton (C), and fully detached exoskeleton (D). Crustaceans shed their exoskeleton Although crustaceans such as copepods and krill grows and develops through a series of stages throughout its lifespan from newly hatched larvae to an adult individual, its exoskeleton does not, so the animal must shed their exoskeleton or moult in order to make room for its growing body. This process is controlled by hormones. One can monitor individual growth by measuring the size of the moult (e.g. tail end) under experimental conditions. In addition, particular features on the moults can provide specific information on the individual s sex, maturity state and developmental stage. The period between moults; usually referred to as inter-moult period, may considerably depend on water temperature and ambient food conditions. padmini.dalpadado@imr.no 11 havforskningsrapporten HAV