Varmare vatten och syrebrist – så påverkas Östersjöns fiskar

Utanför den svenska ostkusten ligger Tvären, en djup fjärd med begränsat vattenutbyte med omgivande hav. Här finns tydliga skillnader i temperatur, salthalt och syrehalt mellan olika djup. Det gör platsen särskilt intressant för forskare som vill förstå hur Östersjöns fiskar påverkas av förändringar i sin livsmiljö.

Agnes Karlsson, forskare vid Institutionen för ekologi, miljö och botanik vid Stockholms universitet, har tillsammans med andra forskare kartlagt fisk och miljöförhållanden i fjärden. Genom att kombinera mätningar av vattenmiljön med ekolodning vill de undersöka var olika fiskarter håller till och vilka förhållanden som begränsar deras livsutrymme.

- Vi vet att torsk, strömming och spigg undviker helt syrefritt vatten. Torsken är dessutom känsligare för varmt vatten, medan spiggen snarare undviker djupare vatten, säger Agnes Karlsson.

Ekolod visade mer än bara fisk

Under undersökningen körde forskarna systematiska mätlinjer genom hela Tvären, med endast 250 meters mellanrum. Kartläggningen genomfördes under natten, då ekolod används för att undersöka fiskarnas utbredning.

Resultaten visade att det generellt inte fanns särskilt mycket fisk i området. De minsta mängderna registrerades i mitten av fjärden, medan mer förekom nära land, där vattnet är grundare och enligt preliminära analyser mer syrerikt.

Allt som syntes på ekoloden var dock inte fisk.

- Mycket av det vi såg på ekogrammen visade sig vara maneter och pungräkor snarare än fisk, säger Agnes Karlsson.

En annan intressant observation är att strömming och torsk undviker varmare vatten, medan spiggen tycks undvika de djupare delarna av fjärden. Därmed kan arterna påverkas på olika sätt när förhållandena förändras.

Tvären är omkring två kilometer i diameter och har ett största djup på cirka 75 meter. Fjärden bildades genom ett meteoritnedslag för omkring 450 miljoner år sedan. Det begränsade vattenutbytet med omgivande hav bidrar till tydliga skillnader i vattenmiljön. Under ungefär 60 meters djup förekommer helt eller delvis syrefattiga förhållanden.

Det gör Tvären till en intressant modell för att studera hur fiskar påverkas av olika miljöförhållanden i Östersjön.

Varmare och syrefattigare vatten kan förändra förutsättningarna

Östersjön förväntas bli varmare, sötare och få större problem med syrebrist i framtiden. I Tvären kan forskarna studera förhållanden som på vissa djup liknar de miljöer som kan bli vanligare i havet framöver.

En viktig fråga är hur kombinationen av flera faktorer påverkar fiskarna. Det handlar inte bara om att undvika helt syrefritt vatten, utan också om hur temperaturer som är något för höga och syrehalter som är lägre än optimala påverkar arterna.

- Vi vet inte så mycket om hur kombinationen av lite för varmt, lite för sött och lite för syrefattigt vatten begränsar fiskarnas livsutrymme och samspelet mellan olika arter, säger Agnes Karlsson.

Temperaturen påverkar bland annat fiskarnas ämnesomsättning och därmed deras behov av föda. Enligt bioenergetiska modeller kan en temperaturökning på tre grader innebära att strömmingen behöver 17 procent mer föda.

Om tillgången på föda samtidigt är begränsad kan det leda till ökad konkurrens. Effekten kan bli ännu tydligare om mängden syrefattigt vatten ökar och det tillgängliga livsutrymmet minskar.

Även fiskarnas ålder spelar roll. Unga fiskar är generellt känsligare för förändringar i temperatur och andra miljöfaktorer än vuxna individer.

Salthalten har en särskild betydelse för torsken. Tvären är inte tillräckligt salt för att torsken ska kunna reproducera sig naturligt där, även om larver sätts ut inom projektet ReCod och genom verksamheten vid BalticWater Fish Laboratory i Studsvik. Salthalten kan därför ha stor betydelse för torskens larvöverlevnad, även om den sannolikt påverkar de vuxna fiskarnas utbredning mindre än exempelvis temperatur och syrehalt.

Maneterna väcker nya frågor

Under trålningen fångades framför allt maneter, vilket väcker frågor om deras roll i ekosystemet och hur de förhåller sig till fiskarna.

Forskarna vet ännu inte om maneterna främst äter växtplankton eller djurplankton. Skillnaden är viktig eftersom den kan påverka hur maneterna samspelar med resten av näringsväven.

- Frågan om maneterna är jätteintressant. Om de främst äter växtplankton kan de bidra till att hålla vattnet klart och begränsa algblomningar. Om de i stället äter djurplankton kan de konkurrera med fiskarna om födan, säger Agnes Karlsson.

För att undersöka maneternas roll analyserar forskarna för närvarande kemiska markörer, så kallade stabila isotoper. Metoden kan hjälpa dem att förstå var maneterna befinner sig i näringsväven i förhållande till fiskarna.

Första resultaten väntas före årsskiftet

Forskarna hoppas kunna presentera preliminära resultat före årets slut. Hur omfattande analyserna blir beror dock delvis på möjligheterna att få fortsatt finansiering.

På längre sikt kan en undervattensrobot bli ett viktigt verktyg för att följa fiskarna vid upprepade tillfällen under året. Till skillnad från undersökningar som kräver ett helt forskningsfartyg och en större besättning skulle roboten kunna göra det enklare att samla in återkommande data.

Det skulle bland annat ge forskarna möjlighet att följa unga fiskar under en större del av deras liv och undersöka hur de klarar sig i sin naturliga miljö. Även de utsatta torskungarna skulle kunna följas för att se hur de utvecklas efter utsättningen.

Kunskapen kan i förlängningen bidra till en mer ekosystembaserad förvaltning av fiskbestånden.

- Att förstå vilka faktorer som gynnar eller missgynnar olika fiskarter är viktigt för att kunna förvalta dem på ett bra sätt, säger Agnes Karlsson.