HAVKYST: Marine økosystemer

Transkript

1 HAVKYST: Marine økosystemer Geir Huse Havforskningsinstituttet Oppsummering av Havet og Kysten, 7-9 april MS Midnattssol

2 Innhold Introduksjon marine økosystem Formål med delprogram Prosjekter Resultater Evaluering

3 Kilde: NASA.

4 Forskjellige typer marine økosystem Klorofyll-a målt med SeaWiFS ( ) (Hoegh-Guldberg & al 2014)

5 Organismer Habitater Prosesser & skalaer

6 Observasjoner på prosesskala Godø & al 2014 ICES JMS

7 «Samspill» Liv og død «Egoistiske» individ kjemper for å føre sine gen videre

8

9

10

11 Gjennomsnittlig isutbredelse Mye plankton i polhavet Isutbredelse september 2012

12 Økt makrellutbredelse

13 Snøkrabbe invaderer Barentshavet Model simuleringer indikerer at der kan bli årlige fangster på tonn i løpet av de neste 10 årene C. Hvingel & J. Sundet

14 Økosystembasert forvaltning Fiskeriaktivitet Fiskedødelighet Demografiske effekter Evolusjonære effekter Bifangst Habitat effekter Klima Predator Direkte effekt Indirekte effekt Bestand Annen påvirkning Havbruk Petroleum Transport Turisme Taretråling Konkurrenter Byttedyr Direkte effekt Indirekte effekt

15 Havet og Kysten Programmets hovedmål er: Styrke Norges posisjon blant de ledende i marin økosystemrelatert forskning. Være en sentral bidragsyter til økt kunnskap om det marine miljø. Gi et forskningsbasert grunnlag for langsiktig og helhetlig forvaltning og grunnlag for verdiskaping knyttet til marine ressurser. Delmål Marine økosystem: Framskaffe ny, grunnleggende kunnskap om marine økosystemers struktur, funksjon, drivkrefter, delprosesser, artsmangfold og naturtyper Fire tematiske satsingsområder: a) Fra organismer til økosystem - drivkrefter og delprosesser b) Biologisk mangfold c) Operasjonelle økosystemmodeller d) Naturtypekarakterisering

16 Antall Prosjekter prosjekter ( ) Ca. 25% av HavKyst midlene 13 forskjellige institusjoner med prosjektansvar

17 Antall Antall Antall Geografisk prosjektfokus

18 Klimaeffekter Modellering Genetikk Romlig Bestandsstruktur Økosystemdynamikk Økosystemstruktur Evolusjon Forvaltning Furasjering Rekruttering Biodiversitet Næringsstoffomsetning Forsuring Forurensning Hydrodynamikk Livshistoriestrategi Observasjonsmetodikk Lys Overfiske Populasjonsdynamikk Statistikk Sykdom Antall Tematisk prosjektfokus

19 Antall «Taksonomisk» prosjektfokus

20 1. Effects of interactions between fish populations on ecosystem dynamics and fish recruitment in the Norwegian Sea (INFERNO) - HI 2. Biodiversity of marine benthos: perspective from a global change - UiO 3. Timing and determination of fecundity and skipped spawning: implications for stock-recruitment theory of determinate spawners - HI 4. Barents sea ecosystem dynamics - a spatial approach - HI 5. MPAs in coastal Skagerrak: a model system for understanding lobster demography and successful introduction of MPAs in temperate waters - HI 6. Efficient, low-cost monitoring of Calanus - UiT 7. Linking physics and biology - Structuring of cod-populations in the North Sea/Skagerrak water-system - UiO 8. Recruitment study on North Sea fish stocks - HI 9. Causes and consequences of a large-scale shift from sugar kelp (Saccharina latissima) to ephemeral algae and implications for management - NIVA 10. Individual based statistical methods for dna-profiles with application to management of marine resources - UiB 11. Cascading effects of climate change and UV envirotoxins on the nutritional quality of the food base in marine ecosystems - HI 12. DEECON - Unravelling population connectivity for sustainable fisheries in the Deep Sea - UiO

21 13. The population biology and ecology of the world's northernmost harbour seals in a changing Arctic - POL 14. Modeling benthic consumption, advection, and carbon subsidies in the Barents Sea - ANIVA 15. Development of genetic markers for population biology studies of Atlantic mackerel (Scomber scombrus L) - VET 16. Paleoecological reconstructions of marine soft-bottom Ecologic Status and in situ reference conditions - UiO 17. Tidally-induced turbulent mixing in a silled fjord - NIVA 18. MarinEra - Marine phylogeographic structuring during climate change: the signature of leading and rear edge of range shifting populations - HI 19. Comparison of Marine Ecosystems of NORWAY and the US II (MENU II) - HI 20. Investigating coastal ecosystem structure and dynamics using Ecopath/Ecosim ecosystem models and stable isotope data - UiT th Annual Larval Fish Conference - HI 22. BIOWAVE: Surface wave effects in the upper ocean and concequences for biological modeling - MET 23. Bilat - Changes in the Calanus complex on both sides of the Atlantic and its possible impact on fish populations - HI

22 24. Ecological & evolutionary responses to global warming in the seaweed Fucus serratus, a key foundational species in the North Atlantic - UiN 25. Investigations of population structure in shrimp (Pandalus borealis) in the North Atlantic - HI 26. The fall of jellies: Quantifying jellyfish bloom detritus deposition on the seafloor and its effects on pelagic and benthic ecosystems - NIVA 27. Constructing an integrated modeling framework for decision support in ecosystem-based management: case study Lofoten/Barents Sea - ANIVA 28. The value of an egg: towards operational models of fish eggs and larvae along the Norwegian coast - UNI 29. Response of pelagic food webs to warmer, acidified oceans - UiB 30. X-cell parasites: an emerging threat to marine fish - UiO 31. Drift of fish larvae, fish-stock interactions and their effects on seabird dynamics - NINA 32. Calanus in the North Atlantic: species distribution and genetic population structure in space and time - UiN 33. Tracing phytoplankton grazed by mussels using molecular methods to identify preys and improve modelling - HI 34. Impact of ocean acidification on arctic zooplankton populations - UiN

23 35. SEAMAN - Spatially resolved Ecosystem Models and their Application to Marine Management - UiB 36. Estimating viral impact and Cost of Resistance on marine phytoplankton communities - UiB 37. Next-generation biodiversity assessment and environmental monitoring of benthic communities using high-throughput DNA metabarcoding - UiN 38. Adaptation or plasticity as response to large scale translocations and harvesting over a climatic gradient in the marine ecosystem? - UiA 39. How do a dominant predator and climate shape fish biodiversity over space and time in large marine ecosystems? - NINA

24 1. Effects of interactions between fish populations on ecosystem dynamics and fish recruitment in the Norwegian Sea (INFERNO) 2. Biodiversity of marine benthos: perspective from a global change 3. Timing and determination of fecundity and skipped spawning: implications for stock-recruitment theory of determinate spawners 4. Barents sea ecosystem dynamics - a spatial approach 5. MPAs in coastal Skagerrak: a model system for understanding lobster demography and successful introduction of MPAs in temperate waters. 6. Efficient, low-cost monitoring of Calanus 7. Linking physics and biology - Structuring of cod-populations in the North Sea/Skagerrak water-system 8. Recruitment study on North Sea fish stocks 9. Causes and consequences of a large-scale shift from sugar kelp (Saccharina latissima) to ephemeral algae and implications for management 10. Individual based statistical methods for dna-profiles with application to management of marine resources 11. Cascading effects of climate change and UV envirotoxins on the nutritional quality of the food base in marine ecosystems 12. DEECON - Unravelling population connectivity for sustainable fisheries in the Deep Sea

25 Effects of interactions between fish populations on ecosystem dynamics and fish recruitment in the Norwegian Sea (INFERNO) (G. Huse, HI) Pelagiske fiskebestander i Nordatlanteren Tallrike Vandrende Fra Trenkel & al (2014)

26 Biomass (million tons) Biomassen til pelagisk fisk i Norskehavet 25 Herring SSB Mackerel TSB Blue whiting TSB Year Etter sildekollapsen på 60 tallet ble det oppdaget store mengder kolmule i Norskehavet Dette førte til at der ble spekulasjoner om interaksjoner

27 Biomass (million tons) Biomassen til pelagisk fisk i Norskehavet 25 Herring SSB Mackerel TSB Blue whiting TSB Total biomass Year Etter sildekollapsen på 60 tallet ble det oppdaget store mengder kolmule I Norskehavet Dette førte til at der ble spekulasjoner om interaksjoner INFERNO prosjektet:

28 Simulert beitevandring: sild, kolmule & makrell Overlapp mellom 2 arter Overlapp mellom 3 arter

29 Biomass of pelagic fish (mill. tonnes) Zooplankton index Planktonproduksjon og fiskekonsum Mackerel Blue Whiting Herring Year From Huse & al. 2012

30 Biomass of pelagic fish (mill. tonnes) Zooplankton index Planktonproduksjon og fiskekonsum Mackerel Blue Whiting Herring Zoo. index Year From Huse & al. 2012

31 Biomass of pelagic fish (mill. tonnes) Zooplankton index Planktonproduksjon og fiskekonsum Consumption/production ratio Bottom up Top down Mackerel Blue Whiting Herring Zoo. index 18 Estimated C/P ratio Modelled C/P ratio Year From Huse & al. 2012

32 Redusert lengde av sild, makrell og kolmule (alder 6)

33 Timing and determination of fecundity and skipped spawning: implications for stock-recruitment theory of determinate spawners ( ) Prosjektleder: O. Kjesbu, Havforskningsinstituttet Paper: Frequent skipped spawning in the world s largest cod population. Skjæraasen & al Historisk gytebestandsbiomasse brukes til å prediktere rekruttering Ofte dårlig sammenheng mellom gytebestand og rekruttering Er «overhopping» viktig hos NA torsk?

34 Klassifisering av hunner Modnende vit oocytes Skipper Hunn Modnende vit oocytes Ikke modnende previt oocytes Skipper Umoden

35 Gonade størrelse & fordeling

36 Konklusjon Betydelig forekomst av skippere og i 2008 omtrent like mange skippere som gytende torsk Skippere starter ikke årets modning Knyttet til energi, alder og allokering Vokser istendenfor Dette har konsekvens for utregning av gytebestandsbiomasse

37 Evaluering Fått til mange flotte prosjekter med betydelig ny kunnskapsproduksjon Resutater både knyttet spesifikt til våre marine økosystem, men og mer generiske resultater Stor konkurranse om midlene innen delprogrammet og gjevt å få tilslag Bra tematiske kombinasjon av top-down (programplan) og bottom-up (forskerkreativitet) De fleste prosjektene har vært nokså små Kunne vært kombinert med mer rettede større utlysninger der man ønsket å oppnå mer konkrete mål for eksempel mot operasjonelle øko-modeller

38 Presentasjon av resultater for forvaltning

39 Evaluering II Delmål: Framskaffe ny, grunnleggende kunnskap om marine økosystemers struktur, funksjon, drivkrefter, delprosesser, artsmangfold og naturtyper Midtveisevaluering (2011): «De fleste temaene som er nevnt i delprogrammet er ivaretatt i prosjektene som er bevilget støtte, men dette er et vidt fagfelt og mye er fortsatt ugjort». Sånn vil fortsatt være etter Havet og Kysten heldigvis.. Alt i alt et meget suksessfult delprogram!

40 Evaluering I Fått til mange flotte prosjekter med betydelig ny kunnskapsproduksjon Takk for oppmerksomheten! Fokus både på våre marine økosystem og mer generiske resultater Preget av at støtten har vært av mange små prosjekter Kunne vært kombinert med mer rettede større utlysninger der man ønsket å oppnå mer konkrete mål for eksempel knyttet til operasonelle økosystemmodeller Stor konkurranse om midlene innen delprogrammet og gjevt å få tilslag Alt i alt et suksessfult delprogram!

41 Mot økosystemtjenester? (NOU 2013) Beregne alle økosystemtjenestenes økonomisk verdi