Genetic evidence of farmed straying and introgression in Swedish wild salmon populations

Escaped farmed Atlantic salmon represent a well-documented and ongoing threat to wild conspecific populations. In Norway, the world-leading producer of farmed salmon, annual monitoring of straying and genetic introgression by farmed escapees in wild salmon rivers has been carried out since the late 1980s. In this study, we applied molecular and statistical methods routinely used in the Norwegian monitoring programme to investigate the magnitude of escaped farmed salmon and genetic introgression in salmon rivers on the west coast of Sweden, where suspected escapees have been observed. Our results confirm that escaped farmed salmon stray, successfully spawn, and produce offspring at levels similar to those observed in neighbouring Norway. These findings raise concerns over population productivity and long-term viability and highlight the need for more permanent monitoring of the presence and consequences of escaped farmed salmon in Swedish salmon rivers. Our results further illustrate that farmed gene flow may constitute a transboundary problem with potential international implications

Article Taxonomy and distribution of the Pygmy Eagle Aquila (Hieraaetus) weiskei (Accipitriformes: Accipitridae)

Abstract We re-evaluated the taxonomic status of the New Guinean subspecies weiskei of the Little Eagle Aquila morphnoides and confirmed that it differs considerably from the Australian A. morphnoides in multiple morphological and plumage characters. Genetic differentiation in published mitochondrial cyt-b and ND2 sequences between the nominate subspecies and weiskei is equivalent to that found between other accipitrid taxa at the species level, as are pairwise divergences between each Little Eagle taxon and their sister species, the Booted Eagle A. pennata. The available morphological and genetic evidence thus strongly and unambiguously supports the specific distinctness of A. weiskei. We propose the English name Pygmy Eagle, as this is the world's smallest known eagle. We show that the distribution of A. weiskei includes the western part of New Guinea (Vogelkop) and the Moluccas (Halmahera, Ternate and Seram), based on our new observations

Taxonomic composition of Coleoptera, Hemiptera (Heteroptera and Coleorrhyncha) and Mutillidae (Hymenoptera) at five different altitudes in Lamington National Park (Queensland, Australia)

Volume: 55Start Page: 359End Page: 37

Innkrysning av rømt oppdrettslaks i Sognefjorden

Karlsson, S., Diserud, O. H., Sægrov, H. Ugedal, O. 2017. Innkrysning av rømt oppdrettslaks i Sognefjorden. – NINA Rapport 1387. 13 s. Vitenskapelig råd for lakseforvaltning har vurdert rømt oppdrettslaks som den største trusselfaktoren for norske villaksbestander. Innkrysning av rømt oppdrettslaks blir derfor overvåket og inngår som et kvalitetselement i klassifiseringen av villaksbestander etter «Kvalitetsnormen for ville bestander av laks (Salmo salar)». Så langt har i alt 175 villaksbestander blitt kate-gorisert for dette kvalitetselementet. I denne rapporten har vi fokusert på å kvantifisere grad av genetisk innkrysning i ville laksebestander i Sognefjorden. Vi presenterer estimater av innkrysning i 11 laksebestander i Sognefjorden. Disse estimatene er basert på tidligere publiserte data og på analyser av nye stikkprøver fra 543 individer fra sportsfiske i 2016 i Årdalselva, Vikja, Sogndalselva og Daleelva. I våre estimater har vi kun inkludert stikkprøver fra inntil seks år, regnet fra siste tilgjengelige stikkprøve. Etter sammenslåing av stikkprøver fra de siste årene ble den genetiske innkrysningen av rømt oppdrettslaks i villaks estimert til 10,8 % i Daleeleva, 11,9 % i Vikja, 4,9 % i Nærøydalsleva, 11,6 % i Flåmselva, 11,2 % i Aurlandselva, 12,6 % i Sogndalselva, 14,2 % i Årøyelva, 5,3 % i Lærdalselva, 11,4 % i Årdalselva, 9,0 % i Mørkridselva og 9,2 % i Fortunelva

Widespread genetic introgression of escaped farmed Atlantic salmon in wild salmon populations

Farmed Atlantic salmon (Salmo salar) escape from net pens and enter rivers to spawn, potentially resulting in genetic introgression and reduced fitness of wild salmon. Here, we quantify genetic introgression of farmed to wild salmon, using molecular genetic markers, in populations from 147 salmon rivers, representing three-quarters of the total wild salmon spawning population in Norway. For 109 rivers with adult modern samples and sample sizes of 20 or more, the average level of farmed genetic introgression was 6.4% (median¼2.3%), with a range between 0.0% and 42.2%. Fifty-one of these rivers showed significant farmed genetic introgression when compared with historical reference samples. We observed a highly significant correlation between estimated farmed introgression and average proportion of escaped farmed salmon. We quantify levels of introgression as unweighted averages or weighted by population sizes, to compare geographical regions and to compare levels of introgression in rivers and fjords designated as locations deserving a high level of protection. We found a generally lower level of introgression in National Salmon Rivers and National Salmon Fjords subjected to formal protection by parliament. We conclude that farmed to wild genetic introgression is high in a large proportion of Norwegian salmon rivers, with the highest levels found in the most intensive areas of salmon farming. The extensive genetic introgression documented here poses a serious challenge to the management of farmed and Wild Atlantic salmon in Norway and, in all likelihood, in other regions where farmed-salmon escape events occur with regularityacceptedVersio

Modellering av vanndekt areal og smoltproduksjon i Bævra

Diserud, O.H., Bjørnås, K.L., Foldvik, A. & Ugedal, O. 2023. Modellering av vanndekt areal og smoltproduksjon i Bævra. NINA Rapport 2335. Norsk institutt for naturforskning. Bævra er et dynamisk system med stor naturlig miljøvariasjon hvor det er utfordrende å måle fysiske og biologiske variabler på en standardisert måte og med tilstrekkelig presisjon. Det har derfor også vært utfordrende å identifisere eventuelle sammenhenger mellom vannføring og vanndekt areal, og ungfiskproduksjon. For å modellere vanndekt areal og ungfiskproduksjon er vi avhengige av vannføringstidsserier for samme periode som de fiskebiologiske undersøkelsene. En av de største utfordringene i dette prosjektet var den ujevne og usikre kvaliteten på de hydrologiske dataene fra Salsteinen målestasjon i Bævra. Den store usikkerheten gjorde at vi så oss nødt til å se bort fra målestasjonen og i stedet bruke tidsserien fra nabovassdraget Søya til å beregne variabler som beskriver variasjonen i vannføring innen og mellom år. Det å benytte data fra et sammenligningsfelt vil naturlig nok også introdusere en viss usikkerhet. Sammenhengen mellom vanndekt areal og vannføring er etablert for de vannføringene og fotoseriene vi har tillit til. Med gode målinger for høye vannføringer, sammen med arealestimater basert på samtidige fotoserier, kan modellen for vanndekt areal standardiseres og kalibreres for hele vannføringsintervallet, slik at vi kan lese av relative endringer i vanndekt areal som funksjon av vannføring. For modelleringen av ungfiskproduksjonen er det ikke nødvendigvis noe problem at vi ikke har komplette, modellerte tidsserier for vanndekt areal. Vi har også tilpasset generalisert additive modeller som tillater ikke-lineære transformasjoner av forklaringsvariablene så hvis det er vanndekt areal som er mest relevant for miljøpåvirkningen på ungfiskproduksjon, vil det reflekteres i den ikke-lineære transformasjonen av vannføring. Vi fant ingen signifikante sammenhenger mellom de vannføringsvariablene vi vurderte som aktuelle (laveste ukemiddel for vannføring om vinteren og om sommeren, eller høyeste vannføring om vinteren) og ungfiskrekruttering. Unntaket var en negativ effekt av høyeste vintervannføring på 0+ tetthet etterfølgende høst. I all modellering av ungfiskrekruttering var bidraget fra variasjonen i tidligere bestandstetthet først tatt hensyn til. Bestand-rekrutteringsmodelleringen uten vannføringsvariabler ga resultater som forventet for et vassdrag som Bævra men med større residualvariasjon enn vanlig, sannsynligvis forårsaket av en kombinasjon av stor usikkerhet i grunnlagsdata og stor naturlig miljøvariasjon. Det at vi ikke fant noen signifikant sammenheng mellom lave vannføringer og ungfiskrekruttering betyr at vi ikke har grunnlag for å predikere effekten av minstevannføringene i NVE sin innstilling på smoltproduksjonen i Bævra. Men et ikke-signifikant resultat betyr ikke nødvendigvis at det ikke er noen sammenheng mellom vannføring eller vanndekt areal og ungfiskproduksjon, bare at vi ikke har klart å vise sammenhengen med tilstrekkelig presisjon. Jo større naturlig miljøvariasjon og usikkerhet i grunnlagsdata, desto mer føre-var må miljøforvaltningen være (jf. Naturmangfoldloven) i eventuelle pålegg for å unngå kritisk lave bestandsnivå. Selv om usikkerhetene og den naturlige variasjonen her var for store til at vi kunne konkludere om effektene av vannføring og vanndekt areal på ungfiskproduksjon vil metodikken og modelleringen som har blitt presentert kunne gjenbrukes hvis datagrunnlaget forbedres slik at vi får resultater som det kan festes mer lit til

Widespread genetic introgression of escaped farmed Atlantic salmon in wild salmon populations

Farmed Atlantic salmon (Salmo salar) escape from net pens and enter rivers to spawn, potentially resulting in genetic introgression and reduced fitness of wild salmon. Here, we quantify genetic introgression of farmed to wild salmon, using molecular genetic markers, in populations from 147 salmon rivers, representing three-quarters of the total wild salmon spawning population in Norway. For 109 rivers with adult modern samples and sample sizes of 20 or more, the average level of farmed genetic introgression was 6.4% (median¼2.3%), with a range between 0.0% and 42.2%. Fifty-one of these rivers showed significant farmed genetic introgression when compared with historical reference samples. We observed a highly significant correlation between estimated farmed introgression and average proportion of escaped farmed salmon. We quantify levels of introgression as unweighted averages or weighted by population sizes, to compare geographical regions and to compare levels of introgression in rivers and fjords designated as locations deserving a high level of protection. We found a generally lower level of introgression in National Salmon Rivers and National Salmon Fjords subjected to formal protection by parliament. We conclude that farmed to wild genetic introgression is high in a large proportion of Norwegian salmon rivers, with the highest levels found in the most intensive areas of salmon farming. The extensive genetic introgression documented here poses a serious challenge to the management of farmed and Wild Atlantic salmon in Norway and, in all likelihood, in other regions where farmed-salmon escape events occur with regularit

Bruk av overvåkingsdata til beregning av bestandsutvikling hos storsalamander Triturus cristatus og småsalamander Lissotriton vulgaris i Norge

Dervo, B.K., Bærum, K.M. og Diserud O.H. 2017. Bruk av overvåkingsdata til beregning av bestandsutvikling hos storsalamander Triturus cristatus og småsalamander Lissotriton vulgaris i Norge - NINA Rapport 1408. 50 s. Det nasjonale overvåkingsprogrammet la opp til å bruke rusefangst som metode for å registrere bestandsutvikling for små- og storsalamander, med en innsats på 240 rusetimer pr lokalitet og henholdsvis 50 + 25, 15 og 20 lokaliteter i de tre områdene Akershus, Geitaknottane og Midt-Norge. Fangstsannsynligheten av salamander påvirkes av temperatur, tidspunkt for innsamling i sesongen, antall individer pr areal (lavere fangst ved høyere tetthet) og av om det er dyr i rusa allerede. Rusefangstdata fra Lier og de tre overvåkingsområdene viser stor temporær (innen en lokalitet mellom år) og romlig (mellom lokaliteter) variasjon i fangstene. Dette skyldes både for-skjeller i fangsttidspunkt og innsats, ulike damareal og naturlig variasjon mellom sesonger og lokaliteter. Både for lokalitetene i Lier og overvåkingslokalitetene, ble det brukt 10 ruser i omtrent ett døgn. Det ga en fangst på mellom null og 141 (CPUE=0,504 individer/rusedøgn) individer av kjønnsmodne storsalamander og null og 253 (CPUE=1,265 individer/rusedøgn) individer av kjønnsmodne småsalamander. I Lier varierte andelen ruser med null fangst av storsalamander mellom 47 og 67 prosent i perioden 2009 til 2016. Gjennomsnittlig fangst for ruser med fangst varierte mellom 2,5 og 4,7 individer pr ruse i samme perioden. For å redusere variasjon i fangstene som skyldes temporale endringer i fangsttidspunkt, fangstinnsats og forskjeller mellom lokalitetenes størrelse, forsøkte vi å korrigere for disse variablene gjennom statistiske modeller. Variasjon i fangst som skyldtes temperatur og fangstinnsats ble forsøkt korrigert gjennom generaliserte lineære miksede modeller (glmm) for salamanderfangst. Variasjon i fangst som skyltes arealforskjeller ble forsøkt korrigert ved å se på sammenhengen mellom CPUE mot estimert bestand pr areal ynglelokalitet beregnet gjennom merking og gjen-fangst i to Lierlokaliteter. Et anslag på bestandsstørrelse i en lokalitet med et areal på 1 000 m2, viser mellom 600 og 800 voksne individer av storsalamander for de ulike områdene som inngår i denne undersøkelsen. Med utgangspunkt i temperaturmodellen som ble utviklet, predikerte vi samlet fangstberegninger (tolket som et relativt mål på bestandsstørrelse) over alle de 21 lokalitetene fra Lier. Modellen viser at for storsalamander har det vært en økning i bestanden i perioden 2011 til 2013 og der-etter en svak nedgang. Bestandsutviklingen av småsalamander viser en motsatt utvikling, dvs. en nedgang i perioden 2011 til 2013 og deretter en økning. Med samme modell ble det gjort en tilsvarende prediksjon for Akershuslokalitetene. Resultatet predikerte bestandsstørrelsen og endringer omtrent som for Lierlokalitetene. Erfaringen fra den nasjonale overvåkingen er at bruk av ruser gir estimater med tilstrekkelig sikkerhet for bestandsutvikling hos de to norske salamanderartene. Estimeringsusikkerheten for enkeltlokaliteter er tilfredsstillende ved bruk av fra 10 til 15 ruser ved et døgns fangst hvis CPUE for storsalamander skal brukes til å regne ut gjennomsnittlige CPUE for et gitt område. Hvis enkeltlokaliteter skal sammenlignes over tid, bør fangstinnsatsen være mellom 25 og 30 ruser ved ett døgns fangst. Tilsvarende bør minimum 15 til 20 lokaliteter overvåkes fra et område for å oppnå en tilfredsstillende estimeringsusikkerhet.Dervo, B.K., Bærum, K.M. og Diserud O.H. 2017. Bruk av overvåkingsdata til beregning av bestandsutvikling hos storsalamander Triturus cristatus og småsalamander Lissotriton vulgaris i Norge - NINA Rapport 1408. 50 s. The Norwegian national surveillance program decided to use trap nets as a method to monitor population dynamics of great crested newt and the common newt. The monitor program included a standardized setup with an effort of 240 catching hours during breeding season for every pond in the survey, each sampled in five successive years since 2013. The number of ponds sampled varied between the three main areas chosen to be included in the monitor-program. Specifically, Akershus, Geitaknottane and the middle part of Norway had 50+25, 15 and 20 ponds sampled, respectively (See Figure 3.1 for map locations). In addition, 21 localities sampled from 2009 to 2017 in Lier was included in this study. The data shows large spatial and temporal variation that could be attributed to actual variation in population sizes, but also factors such as temperature during capture events and other properties related to capture probability. All localities described in this report were surveyed by setting ten traps. The survey produced a total variation ranging from 0 and 141 individuals (0 - 0.504 catch per unit effort (CPUE)) of mature crested newts, and between 0 and 252 individuals (0 - 1.265 CPUE) of the common newt. The trapping success also varied between traps, within the same pond and sampling event. There was a high probability of catching zero animals in one trap even with newts present in the ponds, however when successful, the trap contained on average 2.5- 4.7 individuals during the same capture event. We tried to reduce the variation in catch that was caused by temporal changes in catching date between years, effort and the difference in pond area by statistical modelling. By the use of general linear models (glmm), we first tried to account for the variation caused by temperature and effort (“temperature model”). Further, by comparing the estimated CPUE for two ponds with known population density, we tried to account for variation in habitat use for the different localities. Together, this gives a population size estimate of about 6-800 animals in a pond of roughly 1000m2, for all four areas included in this study. The temperature model predicted that the number of crested newts in the Lier area increased from 2011 to 2013, and was followed by a weak decline towards 2016. The trend was opposite for the common newt, with a negative population development for the years 2011 to 2013, followed by an increasing trend in population size towards 2016. When the same model was applied to the three national surveillance areas, the general population trends followed the similar patterns as for the Lier area, for both species. The conclusion from this report is that the use of standardized monitoring efforts from trap nets gives reliable estimates on the population sizes and trends for the two newt species. The catch varies between traps, but the variation is decreased by increasing the number of traps to about 10-15 for each pond. It is also recommended to standardize capture time for each location toabout 24 hours. The number of ponds should be between 15 and 20 for each area to give reliableestimates. When sampling single locations within an area, the number should be increased toabout 25-30 traps for 24 hours. All ponds should be surveyed at least once a year over a periodof at least five years to get reliable estimates of temporal variation

Pukkellaks i Norge: kan vi forutse hvor den etablerer seg i fremtiden? Nåværende og mulig fremtidig utbredelse

Berntsen H.H., Diserud, O.H., Hanssen, F. og Sandlund, O.T. 2021. Pukkellaks i Norge: kan vi forutse hvor den etablerer seg i fremtiden? Nåværende og mulig fremtidig utbredelse. NINA Rapport 2004. Norsk institutt for naturforskning. I Norge har pukkellaksen i de senere årene økt drastisk i antall og ser også ut til å utvide sitt kjerneområde vest- og sørover i landet fra sin tidligere kjente forekomst i Øst-Finnmark. Pukkellaksens toårige livssyklus innebærer imidlertid at kunnskap om artens utbredelse og bestandsutvikling bare blir oppdatert annet hvert år. Det betyr at det er tidkrevende å samle en god dataserie, noe som gjør det ekstra vanskelig å forutsi hvor arten vil forekomme i fremtiden. I denne rapporten analyserer vi registreringene av pukkellaks fra sportsfisket i norske elver i 2017 og 2019. Formålet er å beskrive hvilke vassdragsegenskaper som forklarer dagens registrerte utbredelse og videre bruke denne kunnskapen til å identifisere nye elver og områder hvor pukkellaksen kan ventes å forekomme i fremtiden. For hvert vassdrag innhentet vi et sett med variabler som er tenkt å reflektere deres egenskaper i form av tiltrekningskraft på pukkellaksen. Disse variablene inkluderer informasjon om vassdragenes geografiske beliggenhet (avstand til riksgrensen til Russland og til grunnlinja), størrelse (middelvannføring) og munningsområdenes utforming og miljø (dybde, temperatur og salinitet). Antallet fangede laks, ørret og røye i vassdraget ble også inkludert som et mål på den lokale fangstinnsatsen. Analysene av sportsfiskefangstene viser at det stort sett er de samme mekanismene som forklarer pukkellaksens romlige fordeling i 2017 og 2019. Elver nær riksgrensen til Russland (dvs. kjerneområdet til pukkellaksen), med stor vannføring og store fangster av laksefisk hadde også store observasjoner av pukkellaks i begge årene. Effekten av nærheten til kjerneområdet var i samme størrelsesorden i begge årene og gjenspeiler at majoriteten av fangstene av pukkellaks i Norge er gjort i Finnmark. Betydningen av fangst av laksefisk (fangstinnsats) var større i 2019 enn i 2017, og er trolig et resultat av de endrede rutinene for registrering av pukkellaks dette året, og dermed større rapporteringsvilje enn i 2017. Betydningen av størrelsen på elva (vannføringen) var imidlertid mindre i 2019 sammenliknet med i 2017, og i tillegg betydelig mindre i Troms og Finnmark enn i resten av landet. Dette kan være et resultat av en større rapporteringsvilje i 2019, hvor en bedre overvåking i mindre og tidligere dårlige organiserte elver gir et mer nøyaktig bilde på sammenhengen mellom vannføring og antallet pukkellaks sammenliknet med i 2017. Resultatet indikerer imidlertid også at når pukkellaksen først er etablert i en region som Troms og Finnmark eller til stede i et stort antall i andre regioner vil den kunne forekomme relativt tallrikt i mange elver, uavhengig av deres størrelse og lokalisering. Inspeksjonen av forklaringsmodellene for Troms og Finnmark i 2017 og 2019 identifiserte systematiske mønstre i avviket mellom observert og forventet antall pukkellaks i elvene og viste at i) elver som munner ut i Varangerfjorden er spesielt utsatt og hvor det forventes mye pukkellaks, og at ii) store elver i Troms og Finnmark er forventet å ha et mye større antall pukkellaks enn det som hittil er blitt registrert. Fangstinnsatsen i disse elvene må økes for å få en bedre oversikt over det faktiske antallet pukkellaks. På grunnlag av de data vi nå har for pukkellaks i norske elver, er det ikke mulig å forutse med noen grad av sikkerhet i hvilke elver og i hvilke regioner arten vil etablere seg dersom det skjer en videre økning av antall fisk som kommer til norske kystfarvann, eller en økt egenproduksjon i norske elver. Prediksjonsmodeller indikerer at området Troms ned mot Vesterålen vil få en videre økning i antall vassdrag med mye pukkellaks. Det er trolig elver i nærheten av områder der det var mye pukkellaks i 2017 og 2019 (dvs. Øst-Finnmark og Russland) som vil drive den videre utviklingen dersom det skjer en økning av antall pukkellaks i våre farvann. En videre modellering av pukkellaksens forekomst og framtidig invasjon vil være avhengig av forbedret kvalitet på registreringsdataene