Temporal shifts in the marine feeding of individual Atlantic salmon inferred from scale isotope ratios

Given the limited information on prey use during the marine residency period for Atlantic salmon, scales were collected from salmon at return to the River Namsen (Norway) for spawning after 1 year at sea, and scale material from the first and second summer marine feeding periods was analysed using stable isotope methods to understand dynamics of their trophic ecology. As the salmon increased in size from the first to second summer, they reduced their feeding niche and specialised more (narrowed the δ13C range) and increased their dependency on higher tropic level (δ15N) prey, likely fish. Changes in δ13C indicated a consistent pattern of movement towards the north and west between summer feeding periods. Hence, salmon during their first year at sea may have a migration route roughly resembling that of previous spawners, as inferred from earlier tagging studies. Feeding conditions and nutrient composition during the last summer at sea, i.e. in the months before returning to the river for spawning, impacted final body size and within-season timing of return. Fish undergoing the largest trophic niche shift (δ13C and δ15N combined) between summer feeding periods, returned earliest. The earliest returning fish had the fastest specific growth rates at sea. Hence, salmon encountering abundant high-quality fish food during the marine migration, particularly during the last months, may reach a size and energetic state whereby it is better to return early to a safer environment in freshwater than risk being eaten by a big predator at sea. Both trophic status (δ15N), resource use (δ13C) and growth rates were significantly correlated between feeding periods. Nutrient composition during the first summer at sea did not impact the fish body length after the following winter, but growth conditions during the first summer evidenced carry-over effects from the first to the second summer of feeding. diet, energetics, feeding, growth, marine migration, Salmo salar Life history ecologyTemporal shifts in the marine feeding of individual Atlantic salmon inferred from scale isotope ratiospublishedVersio

Empirical support for sequential imprinting during downstream migration in Atlantic salmon (Salmo salar) smolts

The precise homing of Atlantic salmon to their natal river and spawning grounds is the foundation for locally adapted genetically differentiated populations across rivers or across river sections. A sequential imprinting hypothesis states that salmon smolts may imprint on environmental clues along the outward migration route and then use this in reverse order to direct the spawning migration later in life. In this study, we provide empirical support for this hypothesis. PIT-tagged wild Atlantic salmon using a 2 km hydropower tunnel as downstream migrating smolts had a 18% (1SW) and 23% (2SW) lower probability of successfully migrating through the parallel river stretch as adult spawners compared to spawners that migrated through the same river stretch as smolts. These findings highlight how a fine-scale riverine migration route may be imprinted in wild Atlantic salmon smolts. From an applied perspective, these results stress the importance of not depriving smolts from parts of their migration route to ensure successful return of adults to their natal spawning grounds.publishedVersio

Hva om Hunderørret var laks

Storørret defineres som en selvreproduserende stamme med regulær forekomst av store fiskespisende individer, ofte med et nisjeskift og markert vekstomslag ved overgangen til fiskediett. Den mest kjente storørretstammen her i landet er den storvokste Hunderørreten som gyter og vokser opp i nedre del av Gudbrandsdalslågen og bruker Mjøsa som matfat. Til tross for likhetstrekkene med laks, er forvaltningen av Hunderørreten svært forskjellig fra moderne lakseforvaltning. Vi foreslår derfor at prinsippet med forvaltning etter gytebestandsmål også brukes for Hunderørreten. Det vandrer inntil 700 storørret forbi fisketrappa i Hunderfossen kraftverk årlig. Strekningen ovenfor Hunderfossen kraftverk og opp til Harpefossen representerer et stort potensial for naturlig rekruttering. Ved å øke oppvandringen forbi Hunderfossen ved hjelp av fangst og transport av gytefisk, er det mulig å øke bestanden betydelig basert på naturlig rekruttering. Vi mener det er realistisk å øke oppvandringen til 2000 fisk årlig, noe som vil sikre bevaring av bestanden og øke avkastningen i fremtiden.publishedVersio

Influence of hydraulics on the dowsntream migratory route of Atlantic salmon (Salmo salar)

The interaction between hydrodynamics and the upstream migration of fish has been investigated in several studies over the past few years, but there has been a relative lack of investigation into the effects of hydraulics on the downstream migration of fish. In Norway, mortality associated with downstream migration is strongly related to hydropower production. However, there is a poor understanding of how fish choose their migratory routes, which limits the development of measures to mitigate the impact of anthropogenic structures on fish migration. The current study aimed to analyze the effect of hydraulics on the choice of downstream migration route of Atlantic salmon smolts (Salmo salar) in the proximity of an intake to a hydropower plant in Norway. We combined computational fluid dynamic modeling with 3-Dimensional acoustic telemetry positioning of a group of tagged smolts to investigate the interaction between fish and the flow dynamics, and to determine the influence of this interaction on fish migratory routes. A Hidden Markov Model was used to predict migratory routes based on the relations found between the hydraulic variables and fish behaviour. Results showed relationships between fish migratory routes and the different components of flow velocity. The knowledge acquired in this study is expected to inform opportunities and decision making in aquatic resources management and engineering design to increase fish survival past hydropower intakes and other anthropogenic structures

Modelling the effect of hydropeaking‐induced stranding mortality on Atlantic salmon population abundance

Studies of hydropeaking‐induced stranding mortality on fish populations have been confined to analysis of empirical data and/or short‐term hydraulic‐habitat modelling of individual events and are thus limited as to how they may be used to infer long‐term effects in fish populations. In this study, the effects of stranding mortality on an Atlantic salmon population were simulated using an individual‐based Atlantic salmon population model with the objective of determining the sensitivity of population dynamics to stranding. It was found that density‐dependent mortality (an alternative source of mortality in juvenile Atlantic salmon) partially compensated for stranding mortality, acting as a negative feedback mechanism that dampened change in population abundance. Stranding caused a perturbation in population dynamics, and effects of individual stranding events persisted in time across the life stages of the population. Effects on population abundance depended on the time of year when stranding was applied, both because of intra‐annual changes in stranding mortality probability and because of intra‐annual changes in the ability of density‐dependent mortality to compensate for stranding mortality. We concluded that empirical measurements of stranding mortality have limited potential for inference of overall effects on the population, and a more dynamic modelling approach, incorporating system feedback, allows for a better modelling of the impact of stranding. Sensitivity analysis showed that population abundance was highly sensitive to density‐dependent mortality, and we suggest that this area should be prioritized for further research when investigating the effects of hydropeaking on rivers.acceptedVersio

Multi-criteria decision analysis in Bayesian networks-Diagnosing ecosystem service trade-offs in a hydropower regulated river

The paper demonstrates the use of Bayesian networks in multicriteria decision analysis (MCDA) of environmental design alternatives for environmental flows (eflows) and physical habitat remediation measures in the Mandalselva River in Norway. We demonstrate how MCDA using multi-attribute value functions can be implemented in a Bayesian network with decision and utility nodes. An object-oriented Bayesian network is used to integrate impacts computed in quantitative sub-models of hydropower revenues and Atlantic salmon smolt production and qualitative judgement models of mesohabitat fishability and riverscape aesthetics. We show how conditional probability tables are useful for modelling uncertainty in value scaling functions, and variance in criteria weights due to different stakeholder preferences. While the paper demonstrates the technical feasibility of MCDA in a BN, we also discuss the challenge

Predation of Atlantic salmon across ontogenetic stages and impacts on populations

Managers and stakeholders increasingly ask whether predation is a driving force behind the poor status of many species, and whether predator control is likely to be a successful management action to intervene. We review existing literature on Atlantic salmon Salmo salar predation and predator control, as well as general ecological theory on the role of predation in the life cycle of this iconic fish. Many bird, mammal, and fish predators target salmon at different life stages. In healthy salmon populations, predation is likely compensated for by reduced intra-specific competition during the freshwater stage. There is little evidence that predation alone has been an underlying mechanism for driving salmon populations below conservation limits. However, depending on the predator’s response to salmon abundance, predation may keep decimated populations from recovering, even when the actual causes of decline have been removed. Under such a scenario, predation control may contribute to recovery, but there are no strong examples that clearly demonstrate the efficacy of managing predators to recover threatened salmon populations, challenging further applications.publishedVersio

Åseralprosjektene: konsekvensvurdering for fisk på lakseførende strekning

Forseth, T. 2012. Åseralprosjektene: konsekvensvurdering for fisk på lakseførende strekning – NINA Rapport 829. 35 s. denne rapporten vurderes konsekvensene av tilleggsreguleringer i Mandalsvassdraget – kalt Åseralprosjektene – for fisk på lakseførende strekning. Vurderingene er basert på de hydrologiske endringene slik de er beskrevet i en egen hydrologirapport, samt foreliggende rapporter og erfaringer fra mange prosjekter i vassdraget. Det er flere utbyggingsalternativer, men disse kan for den lakseførende delen av vassdraget grupperes i alternativ A (utvidelse av Skjerka kraftverk) og alternativ B (utvidelse av Skjerka pluss økt overføringskapasitet til magasinet). Vurderingene fokuserer på laks, men omhandler også stasjonær aure, sjøaure og ål. For de andre fiskeartene i lakseførende del av vassdraget – niøye, tre- og nipigget stingsild – er det bare gitt overordnede vurderinger basert på generell kunnskap. Forekomsten av gyte- og oppvekstområder for laksefisk er beskrevet strekning for strekning, og andelen av lakseproduksjonen i de ulike strekningene er anslått. Effektvurderingen er basert på de fysiske endringene (vannføring og vanntemperatur) ved de to hovedalternativene i prosjektene og generell kunnskap om hvordan disse virker. Strekninger med bortført og ikke bortført vann behandles hver for seg. Vannføringsendringene er generelt små men størst ved alternativ B, og avtar nedover i lakseførende strekning (uregulerte felt kommer til). Det forventes derfor ikke noen effekter i nedre halvdel av lakseførende strekning, der 70-80 % av lakseproduksjonen er antatt å foregå. Raskere oppvarming på grunn av redusert vannføring om forsommeren er vurdert å kunne gi en mulig svak positiv effekt (økt vekst hos laks og aure) i deler av øvre strekning. Redusert vannføring under smoltutvandringen kan redusere smoltens overlevelse i øvre deler, og oppvandringen til de øverste gyteområdene kan bli noe forsinket i noen år på grunn av redusert overløp. Økt effekt i Skjerka og økt reguleringsgrad ved alternativ B gir potensielt økte muligheter for variabel kraftversdrift og variabel vannføring, og kan således øke risikoen for stranding av laksefisk. De har forekommet episoder med raske vannstandsendringer i vassdraget i de senere år. Det foreslås to avbøtende tiltak: å sikre minst like høy vannføring under smoltutvandringen som i førsituasjonen samt å sikre at reduksjonene i vannføring ved nedkjøring av kraftverkene gir reduksjoner i vannstand på strandingsutsatte områder som er saktere enn anbefalt (13 cm pr time). Den lakseførende delen av vassdraget har stor verdi for fisk, primært for laks og sjøaure. Verdien knyttes primært til de store rekreasjonsmessige interessene og økonomiske ringvirkningene av laksefisket, samt til de store ressursene som har vært brukt og brukes på kalking av vassdraget. Konsekvensene for fisk er vurdert som mulig svak negativ ved alternativ A (bare utvidelse av kapasitet i Skjerka kraftverk) og svak negativ ved alternativ B (utvidelse av kapasitet i Skjerka pluss økt overføringskapasitet til magasinet). Dersom de foreslåtte avbøtende tiltak blir gjennomført vil effekten trolig bli nøytral. Norge, Vest-Agder, Mandal & Marnadal, laks, aure, ål, ferskvannsfisk, konsekvensutredning, Norway, Vest-Agder County, Mandal & Marnadal, Atlantic salmon, brown trout, eel, freshwater fish, impact assessmen

Åseralprosjektene: konsekvensvurdering for fisk på lakseførende strekning

Forseth, T. 2012. Åseralprosjektene: konsekvensvurdering for fisk på lakseførende strekning – NINA Rapport 829. 35 s. denne rapporten vurderes konsekvensene av tilleggsreguleringer i Mandalsvassdraget – kalt Åseralprosjektene – for fisk på lakseførende strekning. Vurderingene er basert på de hydrologiske endringene slik de er beskrevet i en egen hydrologirapport, samt foreliggende rapporter og erfaringer fra mange prosjekter i vassdraget. Det er flere utbyggingsalternativer, men disse kan for den lakseførende delen av vassdraget grupperes i alternativ A (utvidelse av Skjerka kraftverk) og alternativ B (utvidelse av Skjerka pluss økt overføringskapasitet til magasinet). Vurderingene fokuserer på laks, men omhandler også stasjonær aure, sjøaure og ål. For de andre fiskeartene i lakseførende del av vassdraget – niøye, tre- og nipigget stingsild – er det bare gitt overordnede vurderinger basert på generell kunnskap. Forekomsten av gyte- og oppvekstområder for laksefisk er beskrevet strekning for strekning, og andelen av lakseproduksjonen i de ulike strekningene er anslått. Effektvurderingen er basert på de fysiske endringene (vannføring og vanntemperatur) ved de to hovedalternativene i prosjektene og generell kunnskap om hvordan disse virker. Strekninger med bortført og ikke bortført vann behandles hver for seg. Vannføringsendringene er generelt små men størst ved alternativ B, og avtar nedover i lakseførende strekning (uregulerte felt kommer til). Det forventes derfor ikke noen effekter i nedre halvdel av lakseførende strekning, der 70-80 % av lakseproduksjonen er antatt å foregå. Raskere oppvarming på grunn av redusert vannføring om forsommeren er vurdert å kunne gi en mulig svak positiv effekt (økt vekst hos laks og aure) i deler av øvre strekning. Redusert vannføring under smoltutvandringen kan redusere smoltens overlevelse i øvre deler, og oppvandringen til de øverste gyteområdene kan bli noe forsinket i noen år på grunn av redusert overløp. Økt effekt i Skjerka og økt reguleringsgrad ved alternativ B gir potensielt økte muligheter for variabel kraftversdrift og variabel vannføring, og kan således øke risikoen for stranding av laksefisk. De har forekommet episoder med raske vannstandsendringer i vassdraget i de senere år. Det foreslås to avbøtende tiltak: å sikre minst like høy vannføring under smoltutvandringen som i førsituasjonen samt å sikre at reduksjonene i vannføring ved nedkjøring av kraftverkene gir reduksjoner i vannstand på strandingsutsatte områder som er saktere enn anbefalt (13 cm pr time). Den lakseførende delen av vassdraget har stor verdi for fisk, primært for laks og sjøaure. Verdien knyttes primært til de store rekreasjonsmessige interessene og økonomiske ringvirkningene av laksefisket, samt til de store ressursene som har vært brukt og brukes på kalking av vassdraget. Konsekvensene for fisk er vurdert som mulig svak negativ ved alternativ A (bare utvidelse av kapasitet i Skjerka kraftverk) og svak negativ ved alternativ B (utvidelse av kapasitet i Skjerka pluss økt overføringskapasitet til magasinet). Dersom de foreslåtte avbøtende tiltak blir gjennomført vil effekten trolig bli nøytral. Norge, Vest-Agder, Mandal & Marnadal, laks, aure, ål, ferskvannsfisk, konsekvensutredning, Norway, Vest-Agder County, Mandal & Marnadal, Atlantic salmon, brown trout, eel, freshwater fish, impact assessmen

El-fiskemetodikk – Gamle problemer og nye utfordringer

Forseth, T. & Forsgren, E. (red.) 2008. El-fiskemetodikk – Gamle problemer og nye utfordringer. – NINA Rapport 488. 74 s. El-fiske er et viktig verktøy i studier av elvelevende fisk. Metoden har bred anvendelse fra ren innsamling av fisk til tetthets- og bestandsestimater. I dag brukes tetthetsestimater rutinemessig i bestandsovervåkning av anadrome laksefisk. Til tross for at metoden i utgangspunktet framstår som relativt enkel, krever kvantitativt el-fiske god kunnskap om praktisk gjennomfø- ring, forutsetninger og statistikk. I denne rapporten sammenfatter og diskuterer vi problemer og muligheter ved el-fiske av laksefisk. Vi tar opp viktige moment ved el-fiske som metode - både den praktiske gjennomføringen samt statistiske betraktninger og usikkerhet. Vi tar også opp effekter av miljøvariasjon, sesongog habitatforhold. Deretter ser vi på nye muligheter for el-fiskemetodikken knyttet til estimat av rekruttering og oppskalering fra prøvefelt til elvenivå, som kan bidra med ny kunnskap av relevans for moderne forvaltning av villaksen i Norge (og andre steder). Vi avslutter med etiske betraktninger ved å bruke el-fiske. Hvilke skader kan fisk utsettes for, og hvor stor er dødeligheten? Finnes det alternativer?© Norsk institutt for naturforskning. Publikasjonen kan siteres fritt med kildeangivelse