Publikasjon

Tittel Northern Lakes Recovery Study (NLRS) – microcrustaceans
Undertittel Reference conditions, acidification and biological recovery
Forfattere Schartau, A.K., Halvorsen, G. & Walseng, B.
År 2007
Kilde NINA Rapport 235: 66 pp.
ISBN, ISSN 978-82-426-1795-8
Referat

Killarney Provincial Park med omkringliggende områder, beliggende 40-60 km sørvest for Sudbury i provinsen Ontario var av de første områdene i Kanada hvor omfattende effekter av innsjøforsuring ble dokumentert. Siden 1970-tallet har det vært en bedring av vannkvaliteten som en følge av utslippsreduksjoner. Paleolimnologiske undersøkelser av kiselalger viser at noen av innsjøene allerede har oppnådd en fullstendig kjemisk gjenhenting, dvs. at disse inn-sjøene nå har en vannkjemi tilsvarende forholdene før forsuring. Selv om en rekke innsjøer i Skandinavia nå responderer på reduksjoner i luftforurensingene med forbedring av vannkvali-teten, så representerer innsjøene i Killarney så langt det beste eksemplet på naturlig kjemisk og biologisk gjenhenting. Forsuringen av Killarney er mer eller mindre en parallell til forsurings-historien i Skandinavia. I 1997 ble det kanadisk-norske forskningsprosjektet ”Northern Lakes Recovery Study” (NLRS) etablert for å utvikle metoder for karakterisering av kjemisk og biolo-gisk gjenhenting. Småkreps (vannlopper og hoppekreps) er generelt vurdert som gode økologiske indikatorer og har blitt benyttet både i vurdering av forsurings- og trofitilstand i vannforekomster. Småkreps har også blitt brukt i paleolimnologiske studier av referansetilstand, dvs. av miljøforholdene før industriell påvirkning. NLRS inkluderer studier av pelagiske og littorale småkreps fra 23 innsjøer i Killarney Provincial Park. Innsjøene, som dekker en pH-gradient fra 4.6 til 7.6, ble undersøkt i perioden 1997-1999. Kjerneprøver for paleolimnologiske undersøkelser ble tatt fra 19 av innsjøene. Dagens fauna av småkreps ble også undersøkt i fem sjøer nær Sudbury. Disse sjøene har tidligere vært svært skadet av forsuring og tungmetaller. De kanadiske sjøene omfatter både forsurede sjøer som viser en langsom kjemisk gjenhenting, forsurede sjøer med rask kjemisk gjenhenting og dessuten referansesjøer som har vært lite påvirket av forsuring. Målsettingen med både de norske og de kanadiske studiene av småkreps er å evaluere forsuringstilstand og –utvikling som en følge av vannkjemiske forbedringer. Totalt ble det registrert 81 arter småkreps, 58 arter vannlopper og 23 arter hoppekreps, fra inn-sjøene i Killarney. Tre vannlopper, Acroperus harpae, Chydorus piger og Polyphemus pedicu-lus, og calanoiden Leptodiaptomus minutus ble funnet i alle innsjøene. Blant de cyclopoide hoppekrepsene var Eucyclops serrulatus mest vanlig; denne ble funnet i 21 innsjøer. Totalt 25 arter ble funnet i mer enn 50 % av innsjøene. Artsantallet varierte fra 13 i den sure innsjøen Nellie til 51 i den ikke-forsurede Ishmael. Totalt 41 arter, 25 arter vannlopper og 16 arter hoppepkreps, ble funnet I sjøene nær Sudbury. Fire vannlopper, Diaphanosoma brachyurum, Sinobosmina sp., Chydorus brevilabris/ sphaeri-cus and Polyhemus pediculus, en calanoid hoppekreps, Leptodiaptomus minutus, og to cyclo-poide hoppekreps, Eucyclops serrulatus og Cyclops bicuspidatus thomasi, ble funnet i alle inn-sjøene. Høyest artstantall ble funnet i Swan med totalt 29 arter, mens artsantallet varierte mellom 17 og 22 for de andre sjøene. Bortsett fra Swan så hadde innsjøene i Sudbury-området lavere artsantall enn forventet sammenlignet med innsjøer i Killarney med tilsvarende forsu-ringsgrad. Minst 15-20 arter mangler i disse innsjøene før disse kan anses å ha oppnådd full biologisk restituering. Mange år med tungmetallforurensning i kombinasjon med forsuring har direkte eller indirekte ført til redusert diversitet av småkreps i Sudbury-sjøene. Data fra Killarney ble sammen med data fra Dorset, 300 km sørøst for Killarney Provincial Park, brukt til å evaluere resultater basert på kvalitative og kvantitative innsamlingsmetoder. Faunaen i ikke-forsurede innsjøer varierte med innsamlingsmetoden, mens faunaen i de sure sjøene var tilsvarende i begge undersøkelsene. Flere gode indikatorarter ble identifisert gjen-nom denne undersøkelsen. For eksempel, Acanthocycops vernalis ble kun funnet i innsjøer med pH <6. Sinobosmina sp. var svært vanlig, men kun i innsjøer med pH >4.8. Tropocyclops extensus, Mesocyclops edax og Sida crystallina var også vanlig forekommende men kun ved pH >5, og Chydorus faviformis kun ved pH >5.9. Blant de mindre vanlige artene synes følgen-de å være følsomme for forsuring: de fleste dafnier som Daphnia ambigua, D. mendotae, D. dubia, D. longiremis og D. retrocurva, de calanoide hoppekrepsene Leptodiaptomus ashlandi og Skiptodiaptomus oregonensis samt de cyclopoide hoppekrepsene Cyclops bicuspidatus thomasi og C. varicans rubellus. Blant de litorale småkrepsene kan følgende vurderes som forsuringsfølsomme: Alona costata, A. circumfimbriata/setosa, Alonella nana, Chydorus bicornutus, Camptocercus rectirostris og Kurzia latissima. Fem arter innen slekten Pleuroxus (P. denticulatus, P. hastatus, P. procurvis, P. striatus og P. truncatus) hører også til denne kategorien og er aldri funnet ved pH <5.2. Dis-se artene indikerer begynnende biologisk gjenhenting i tre innsjøer som ble undersøkt både i 1987 og i 1997-99. Relativ forekomst av forsuringsfølsomme arter varierte mellom 0 og 50 % av total artsrikdom. Kun Nellie hadde ingen sensitive arter. Data fra Killarney ble benyttet for å studere korrelasjon mellom småkrepsfaunaen (artsantall og –sammensetning) og miljøvariable. Ulike datasett, som representerer henholdsvis kumulative artslister og årlige artsregistreringer, ble analysert. Artsrikdom av småkreps var positivt korre-lasjon med antall arter av fisk, DOC, pH, ANC, tot-P og innsjøareal, og negativt korrelert med aluminium, siktedyp og høyde over havet. Artsrikdom av fisk samt gjennomsnittlig innsjødyp forklarte 79 % av variasjonen i artsrikdom av småkreps. Fiskediversiteten viste høy positivt kor-relert med pH, mens innsjødypet var korrelert med innsjøareal. Resultatene viser at det kan være vanskelig å evaluere indirekte og direkte effekter av forsuring på diversiteten av småkreps. Artssammensetningen av småkreps viste høy korrelasjon med pH, som forklarte13-16 % av totalvariasjonen, og andre forsuringsrelaterte parametre som ANC (9-15 %) og aluminium (10-16 %). pH, høyde over havet, innsjøareal, ledningsevne, DOC, aluminium og antall fiskearter forklarte totalt 60 % av variasjonen i småkrepsfaunaen. En sterkere korrelasjon mellom arts-sammensetning og miljøforhold ble funnet ved å ta hensyn til mellom-årsvariasjon enn ved analyse av akkumulerte artslister. I kjerneprøvene for paleolimnologiske undersøkelser ble det totalt registrert 33 arter. Hoppe-krepsene samt en rekke vannlopper blir ikke bevart i sedimentet, og flere grupper av vannlop-per lar seg ikke bestemme til artsnivå. Artsantallet er derfor relativt høyt sammenlignet med de 58 artene av vannlopper som ble funnet i dagens fauna i de samme innsjøene. To arter, Leydi-gia acanthocercoides og Pleuroxus aduncus, ble kun funnet i kjerneprøver. Rester av Bosmina spp. dominerte totalt i alle innsjøer med unntak av Teardrop, og i alle sedi-mentlag. Vanligvis utgjorde Bosmina spp. mer enn 60 % av alle individer i prøven. Daphnia spp. ble funnet i alle innsjøer i segmenter som representerte den før-industrielle perioden (før 1880) så vel som i 17 av 19 innsjøer i den post-industrielle perioden (1970 og senere). Dafnier ble ikke funnet i innsjøene Clearsilver og Nellie og ble funnet kun i mindre mengder i Chain, Killarney og OSA. Disse innsjøene er naturlig sure eller har vært svært forsuret med langsom kjemisk gjenhenting. Vanligvis er rester av dafnier ikke mulig å bestemme til art. En av dafnie-ne, D. catawba, er ikke følsom for forsuring, og det kan være denne arten som er funnet i se-dimentlag som representerer den mest forsurede perioden. Vi har ikke funnet noen signifikante endringer i faunaen av vannlopper fra før-industriell periode fram til den mest forsurede periode og videre til dagens fauna basert på kjerneprøvene. Ho-vedårsaken til dette er antagelig at få prøver er analysert fra hver sjø. Spesielt fra forsuringspe-rioden er antallet for lavt til at det er mulig å registrere forskjeller over tid. er forskjeller i artsantall, andel forsuringsfølsomme arter og artssammensetning av småkreps. Forskjellene er generelt mindre for ikke-forsurede referansesjøer og sjøer som er vurdert å være lite forsuret sammenlignet med sjøer som har vært mer påvirket av forsuring. Dersom vi definerer den før-industrielle faunaen som et gjenhentingsmål for innsjøene, så vil de fleste innsjøene være et godt stykke fra full biologisk restituering. Sammenligning av pelagiske småkreps fra perioden med mest omfattende forsuring (1972-73) og dagens fauna av pelagiske småkreps viser at de fleste Killarney-innsjøene er under biolo-gisk gjenhenting. Et unntak er innsjøene som aldri har vært forsuret eller kun svakt forsuret, samt enkelte sjøer som har vært alvorlig forsuret og som viser svak vannkjemisk gjenhenting. Også to av sjøene (Lumsden, Terry) med rask kjemisk gjenhenting som i dag har pH >5,0 viser svak biologisk gjenhenting. Basert på dyreplanktonet alene er det ikke mulig å estimere hastig-heten av biologisk gjenhenting med stor presisjon. I den videre vurderingen av biologisk gjen-henting ble derfor informasjon fra historiske data på dyreplankton kombinert med informasjon om før-industriell fauna basert på paleo-prøver og informasjon fra regionale referansesjøer. For noen av sjøene kan faunaen av småkreps vurderes å være nærmest fullt restituert; disse sjøe-ne har sannsynligvis aldri vært alvorlig forsuret. Generelt må imidlertid den biologiske gjenhen-tingen vurderes som moderat, og det er vist at det kan være flere årsaker til dette: 1) noen sjø-er har en vannkjemi som fremdeles er for giftig til å tillate videre biologisk gjenhenting, 2) mange sjøer i Killarney har vært alvorlig forsuret i en lang periode, og biologisk gjenhenting vil i hovedsak være avhengig av naturlig innvandring fra omkringliggende vannsystemer, 3) inter-aksjon (konkurranse, predasjon) mellom allerede etablerte arter og arter som forsøker å re-etablere seg i innsjøen vil kunne forsinke eller forhindre gjenhenting av en naturlig fauna, 4) andre miljøfaktorer som klimainduserte endringer og innvandring av fremmede arter vil kunne hindre en full biologisk gjenhenting. Det bør vurderes nye undersøkelser av innsjøene, nå 10 år etter oppstart av NLRS. Både lito-rale og pelagiske småkreps bør inngå i undersøkelsene. Sammen med analyse av flere kjer-neprøver fra hver innsjø forventes dette å gi et mye bedre grunnlag for estimering av gjenhentingsprosesser.
Oppdragsgiver Direktoratet for naturforvaltning.

Kontakt

Norsk institutt for naturforskning
Biblioteket
N-7485 TRONDHEIM
  Tlf. +47 404 69 176
  Fax. +47 73 80 14 01
  e-post: biblioteket@nina.no