Growth of hatchery-reared sea trout (Salmo trutta trutta) on the Finnish coast of the Baltic Sea

201

Impact of climate change on fish in regulated rivers: A review with a case study of the River Vuoksi

A literature review of climate change on salmonid fish species was made with a special interest on regulated rivers. As a case study, the effect of expected climate change on fish in the River Vuoksi was assessed. The overall impact of climate change on salmonids in the River Vuoksi was considered negative. Being a lowland river, maximum water temperatures in summer may already exceed critical limits for brown trout and landlocked salmon parr, and grayling at all life-stages. Expected increase in winter and early spring discharge of the River Vuoksi in the following decades was considered harmful especially for brown trout and landlocked salmon juveniles. Expected decrease in summertime discharge accompanied with low water velocities will aggravate the loss of riffle habitat preferred by Salmo spp. young especially in these restored riffle areas. In contrast to salmonids, several warm-water species (e.g., pikeperch and many cyprinids) dwelling mostly outside the few remaining rapids and riffles in the River Vuoksi are anticipated to benefit from the climate change. The River Vuoksi was considered to carry a special risk of a self-sustaining rainbow trout establishment in warming climate because of its southern location, expected changes in yearly discharge, relatively high and stable pH and large size of the river. Even without establishing a self-sustaining population, the widely detected spawning behavior of introduced rainbow trout with redd construction may be harmful to the reproduction of brown trout and landlocked salmon. Hence, stocking of put-and-take rainbow trout to the River Vuoksi was considered as a risk. As mitigation measures for the adverse effect of climate chance on the salmonid species can be suggested restoration of the existing riffles, increased connectivity and new reproduction areas by construction of bypass channels for the fish to pass dams, shadowing tree canopy to possible bypass channels, dampening of hydropeaking, and more effective control of the fishermen in obeying the fishing restrictions especially in the lower reaches of the River Vuoksi

Increasing temperature associated with increasing grilse proportion and smaller grilse size of Atlantic salmon

Effects of temperature on Atlantic salmon (Salmo salar) were analysed using Carlin tag recovery data (1985-2014), and mixed-stock catch data (smolt years from 2001 to 2012) in northern parts of the Baltic Sea. During warmer summers, the mean smolt length of the recaptured salmon tended to be smaller, and salmon were recaptured more frequently in feeding grounds closer to the home rivers in the Gulf of Bothnia, while colder summers were associated with more recaptures further south, in the Baltic Main Basin. Moreover, a warmer spring in the smolt year was associated with decreased weight of male grilses in mixed stock data. Further, warmer spring temperatures during the smolt year were associated with a higher proportion of one-sea-winter (1SW) males during the return migration in mixed stock data. These results suggest that the increasing global temperature may affect Atlantic salmon life history demographics

Changes in age and maturity of anadromous whitefish (Coregonus lavaretus) in the northern Baltic Sea from 1998 to 2014

The maturation of anadromous whitefish (Coregonus lavaretus) was analysed from samples taken from commercial coastal fishing in 1998–2014 in the Gulf of Bothnia. Whitefish matured at a younger age from year to year. The proportion of older (5–12 sea years) mature males decreased from 79% to 39% in the northern Gulf of Bothnia (66°N–64°N) and from 76% to 14% in southern (64°N–60°30'N) during the study period. At the same time, the proportion of young males (2–4 sea years) increased. Whitefish matured younger: the proportion of mature fish at age four increased in both the north and south among females (13% → 98%; 6% → 85%) and males (68% → 99%; 29% → 89%). The catch length of four-year-old fish increased during the study period in both sexes. In contrast, the length of six-year-old females decreased from year to year. Sea surface temperatures increased during the study period, and were possibly associated with a decrease in the age of maturation and faster growth

Effects of hatchery rearing and sea ranching of parents on the life history traits of released salmon offspring

Life-history traits such as growth, survival, sea migration and age at sexual maturity in the sea were compared between Carlin-tagged hatchery-reared Atlantic salmon smolts (Salmo salar) originating from hatchery broodstocks (reared) or naturally ascending spawners captured (sea ranched). The ranched parents included both wild (born in nature) and reared individuals (released as parr or smolts). All smolts were reared in similar hatchery conditions, and they were tagged and released as two-year-olds in the Simojoki River in 1986-2007. The recapture rates did not differ between the progeny groups, although the tagged smolts of the reared parents were larger than those of ranched parents at time of release. The captive salmon with ranched parents were at average heavier during their second winter at sea, but not later. Salmon with ranched parents more frequently migrated to feed in the Main Basin of the Baltic Sea, further from the home river of the salmon stock. The proportions of multi-sea-winter returners were 30% and 69% in salmon with reared and ranched parents, respectively. The different patterns of migration and sea age at maturity of these parental progeny groups suggest that differences in the life history of brood fish may cause distinct, possibly even genetic differences in the progenies. (c) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved

Vaellussiian pituus- ja ikäjakauma Pohjanlahden saaliissa 1981–2017 sekä 2013 alkaneen verkkokalastussäätelyn vaikutus siikakantoihin

Siiankalastuksen säätelyn vaikutusta kalastettavaan siikakantaan selvitettiin vuosien 1998–2017 kaupallisen kalastuksen saalisnäytteiden ja Kemijoen 1981–2017 emokalapyynteihin liittyvien saalisnäytteiden avulla. Kalastusasetuksessa elokuussa 2013 (451/2013) säädettiin alimmaksi sallituksi solmuväliksi siiankalastuksessa 43 mm lukuun ottamatta Merenkurkkua, jossa alin sallittu solmuväli pysyi ennallaan 40 mm koossa. Lisäksi Perämerellä sallittiin aluekohtaisesti 27–30 mm tai 30–35 mm silmäkoon verkkojen käyttö merikutuisen siian pyynnissä. Vuonna 2010 ja sen jälkeen syntyneet siiat ovat olleet kalastuksen kohteena pelkästään siika-asetuksen voimaantulon jälkeisenä aikana. Pohjanlahden eteläosassa säätelymuutoksen jälkeisistä vuosiluokista 3–5-vuotiaina saaliiksi saadut siiat olivat suurempia kuin aikaisemmista vuosiluokista vastaavanikäisinä saadut siiat. Vastaavaa muutosta ei havaittu Pohjanlahden pohjoisosassa. Pitkällä aikavälillä siikojen ikäjakauma niin Kemijoen emokalapyynnissä kuin merialueen kalastuksessakin on muuttunut siten, että nuorten siikojen osuus saaliissa on kasvanut. Tämän tutkimuksen kahden viimeisimmän tarkasteluajanjakson välillä ikäjakaumassa ei kuitenkaan ole enää havaittavissa sanottavaa muutosta (vuosiluokkajaksot 2005–2009 ja 2010–2012). Siiankalastuksen säätelyn tavoite, saaliiksi saatavien siikojen keskikoon ja keski-iän kasvattaminen, on siten osittain toteutunut. Kemijoen emokalapyynnin saaliissa viisi-, kuusi- ja seitsemänvuotiaiden vaellussiikojen pituus laski aikavälillä 1981–2017. Kuusivuotiaat Kemijokeen nousevat naaraat olivat tarkastelujakson viimeisinä vuosina noin 10 cm lyhyempiä kuin sen alussa. Osa Perämeren vaellussiioista jää syönnösvaelluksellaan Perämerelle ja kasvaa huomattavasti hitaammin kuin etelään vaeltavat siiat. Käytettävissä olevien aineistojen perusteella voidaan otaksua, että lyhyen vaelluksen tekevien yksilöiden osuus Perämeren kutupopulaatioissa on kasvanut. Merenkurkussa sallittu, muuta Pohjanlahtea pienempi silmäkoko (40 mm) ja rannikon tehokas siiankalastus todennäköisesti vaikuttavat Perämeren kutupopulaatioiden kokojaukaumaan ja siihen, että solmuvälisäätelystä huolimatta siiankalastuksen säätelyn vaikutus ei näy Perämeren kutupopulaatioissa tai merisaaliissa. Verkkosilmäkoon muutos siiankalastuksen säätelyyn liittyvän asetuksen yhteydessä oli vähäinen. Siikakantojen tilaan, saaliin määrään ja saaliin ikä- ja kokojakaumaan vaikuttavat monet muutkin tekijät. Havaitut muutokset kuitenkin tukevat ajatusta, että verkkokalastuksen säätelyllä voidaan vaikuttaa saaliiksi saatavien vaellussiikojen ikä- ja kokojakaumaan ja toisaalta myös saaliin määrään. Tosin vuoden 2013 siiankalastuksen säätelyasetuksen jälkeen havaittu muutos siikojen kokojakaumassa on maltillinen. Tutkimusjakson alkuvuosien ja nykyhetken välisenä ajanjaksona Itämeren hyljekannat ovat moninkertaistuneet. Hylkeiden siikaan kohdistamaa predaatiota on arvioitu tutkimuksissa, ja mikäli arviot hylkeiden siikaan kohdistamasta predaatiosta ovat suurusluokaltaan oikeassa, ei kaupallisen kalastuksen saaliin arvoa voida solmuvälisäätelyllä lisätä. Kutukannan kokoon kalastuksen säätely vaikuttaa edelleen myönteisesti, ja siikakantojen tilan arvioinnissa samoin kuin kalastuksen säätelyssä tulisi kiinnittää huomiota kutupopulaatioiden tilaan, ei niinkään kaupallisen kalastuksen saaliin kehitykseen.202

Large inter-stock differences in catch size-at-age of mature Atlantic salmon observed by using genetic individual origin assignment from catch data

Genetic individual assignment of river stock of origin of mixed stock catch fish offers a tool to analyze size differences among river stocks. Data on the genetically identified river stock of origin of individual fish from commercial mixed stock catches were used to compare the catch size-at-age of mature Atlantic salmon catch fish (Salmo salar) from different rivers in the Baltic Sea. In this application of genetic mixed stock modeling, individual assignments of the river stock of origin were analyzed together with length- and weight-at-age data for individual catch fish. The use of four genetic stock identification based methods was compared for defining the length distributions of caught mature salmon in different river stocks. The catch data included information on maturing salmon in the northern Baltic Sea over the years 2000-2013. DNA microsatellite data on 17 loci and information on the smoltification age were used to assign spawners to their stock of origin. All of the compared methods for using probabilistic stock of origin data in our case yielded very similar estimates of the final mean length distributions of the stocks. The Bayesian mixture model yielded slightly more conservative estimates than the direct probability method, threshold method, or the modified probability method. The catch size between spawners of a same sex and age from river stocks differed significantly and the differences were large. The mean catch weight of 1-sea-winter old mature males in different rivers varied from 1.9 kg to 2.9 kg, from 5.1 kg to 7.5 kg for 2-sea-winter old males, from 5.0 kg to 7.2 kg for 2-sea-winter old females, and from 8.2 kg to 10.8 kg for 3-sea-winter-old females. The mean size of caught wild salmon spawners in each year-class was on average smaller than that of the hatchery-reared and sea ranched stocks

Pohjanlahden siikakantojen perinnöllinen erilaistuminen ja merialueen siikasaaliiden alkuperä

Siikakantojen hoito ja siikaan kohdistuvan kalastuksen säätely ovat tärkeitä tulevaisuuden siiankalastusmahdollisuuksien turvaamiseksi. Suunnittelun edellytyksenä on, että tunnistetaan merialueellamme esiintyvät siikakannat ja niiden osuus saaliissa mahdollisimman hyvin. Rannikolla esiintyy kahta eri pääsiikamuotoa, jokeen kudulle nouseva vaellussiika sekä jokisuussa tai meressä kuteva merikutuinen siika, jonka pienikokoiseksi jääviä kantoja kutsutaan myös karisiioiksi. Tässä hankkeessa tutkittiin Pohjanlahden rannikkoalueen jokien ja merialueen siikakantojen välisiä perinnöllisiä eroja, sukulaisuutta ja geneettisen diversiteetin määrää, sekä luotiin aineisto ja menetelmä merialueen siikasaaliiden alkuperän selvittämiseksi geneettisen kantaosuusanalyysin perusteella. Työ muodostaa perustan siikakantojen nykytilanteen arvioinnille, istutusten suunnittelulle ja siikasaaliiden kantaosuusanalyysin hyödyntämiselle myös jatkossa. Erotteluanalyysissä hyödynnettiin 16 DNA-mikrosatelliittigeenin muuntelua ja myös siikakantojen siivilähammasjakaumien eroja. Perusaineistona tutkittiin 2 211 vaellussiian ja merikutuisen siian näytettä, jotka olivat peräisin 27 erillisestä rannikon siikakannasta. Lisäksi merialueen saalissiikojen suomuista koottiin 10 näytettä, joiden kantakoostumus selvitettiin. Saalisaineisto oli vuosilta 2008–2014 viideltä merialueelta: Pohjoinen Perämeri, Eteläinen Perämeri, Merenkurkku, Selkämeri ja Ahvenanmeri. Saalissiikoja analysoitiin yhteensä 1 187 näytettä. Siikakantojen väliset perinnölliset erot eivät olleet kovin suuria. Selviä tilastollisesti merkitseviä eroja kuitenkin löytyi sekä maantieteellisesti etäisempien siikakantojen että erilaisten ekotyyppien välillä. Erityisesti Perämeren vaellussiiat olivat hyvin samanlaisia. Kesäsiian ja syyssiian välillä oli kuitenkin jonkin verran eroa. Rannikon siikakantojen geneettinen kokonaisrakenne kuvastaa hyvin taustalla olevaa populaatiorakennetta, jatkumoa pohjoisesta etelään ja siitä osin poikkeavaa merikutuisten siikojen ryhmittymää. Työn tuloksena laadittiin myös suositus siikakantojen hoitoyksiköiksi jatkossa. Geneettisen erojen perusteella voitiin Pohjanlahden alueelta erottaa 14 erillistä samankaltaisten siikojen ryhmää tai yksittäistä siikakantaa, jotka voitiin tunnistaa merialueen saaliista. Nämä ryhmät olivat: 1) Tornionjoen ja Kemijoen kesäsiika, 2) Perämeren vaellussiiat Kemijoelta Lestijoelle, 3) Kalajoen karisiika, 4) Perhonjoen, Kyrönjoen ja Maalahden istutussiika, 5) Lapuanjoen siika, 6) Vexalan ja Mikkelinsaarten karisiika, 7) Maalahden merikutuinen siika, 8) Isojoen siika, 9) Merikarvian merikutuinen siika, 10) Kokemäenjoen vaellussiika, 11) Tammisaaren ja Bromarvin merikutuinen siika, 12) Halikonjoen edustan merikutuinen siika, 13) Mankinjoen siika, 14) Ahvenanmaan merikutuinen siika. Pohjoisen Perämeren kaupallisesta kalastuksesta kerätyssä vaellussiikanäytteessä oli enimmäkseen kesäsiikaa, ja merikutuisen siian näytteessä Kalajoen, Vexalan ja Maalahden merikutuista siikaa. Merenkurkun merisiikanäyte oli pääosin Kalajoen luonnonvaraista merikutuista siikaa. Tämän alueen vaellussiika sen sijaan oli selvästi enimmäkseen Perämeren vaellussiikoja. Selkämeren merikutuisen siian näytteessä oli varmuudella ainakin Maalahden luonnonvaraista siikaa. Selkämeren vaellussiikanäytteessä oli Perämeren siikojen lisäksi Lapuanjoen viljeltyä siikaa, Isojoen viljeltyä siikaa ja jopa Saaristomeren alueen viljelyn siian tyyppistä siikaa. Ahvenanmeren merisiika oli hyvin selvästi lähes yksinomaan alueelle suoritetuista istutuksista peräisin tai paikallista luonnonvaraista merisiikaa, jota alueella pitäisi edelleen paikoitellen esiintyä.201