Sedan 2022 har BalticWaters stöttat forskning som bidrar med kunskap för en friskare Östersjö. Ett av de första projekten som beviljades anslag var Öka kunskapen om sill och skarpsill, där forskarna har undersökt ålder och livslängd hos dessa två viktiga arter. Projektet har nu avslutats, och vi har tittat närmare på resultaten – och hur de kan användas framöver.
För att kunna fatta välgrundade beslut om fisket i Östersjön behövs kunskap om fiskbeståndens åldersstruktur. Ett välmående bestånd har en bred åldersfördelning, där tillräckligt många könsmogna individer kan föröka sig. Men om beståndet saknar äldre individer kan det vara ett tecken på överfiske eller andra ekologiska störningar.
Metoderna som används för att åldersbestämma fisk har inte kunnat leverera säkra resultat – något som Francesca Vitale och Allen Hia Andrews, forskare vid Institutionen för akvatiska resurser på SLU Aqua, ville ändra på.
– Vi har en hel del kunskap om sill och skarpsills åldersstruktur, problemet är att kunskapen är baserad på antaganden om att räknemetoden är korrekt, säger forskarna.
För att undersöka frågan närmare inledde forskarna 2022 ett tvåårigt projekt med stöd från BalticWaters program för forskningsprojekt och förstudier, med målet att etablera en ny säkrare metod för att bedöma livslängden och tillväxten hos sill och skarpsill i Östersjön.
Atombomber spelar en oväntad roll i åldersbestämningen av fisk
En vanligt förekommande metod för att åldersbestämma fisk är att räkna årsringar på deras hörselstenar, så kallade otoliter. Med den tekniken har man uppskattat att sill och skarpsill i Östersjön kan bli över 20 år gamla – betydligt äldre än i andra delar av Nordatlanten – men det har varit osäkert om varje ring verkligen motsvarar ett år. Så för att testa metodens tillförlitlighet tog Francesca och Allen hjälp av en något oväntad tidsstämpel – radioaktiva spår från atombombstester.
Närbild av en otolit från en Östersjösill. Foto: Yvette Heimbrand.
Den så kallade bombpulsmetoden är en beprövad teknik för åldersbestämning av fisk och bygger på de radioaktiva spår som lämnades i naturen efter kärnvapentester på 1950- och 1960-talet. Testerna släppte ut kol-14 i atmosfären – en signal som sedan togs upp av växter och djur. Signalen syns bland annat i fiskarnas otoliter och fungerar som en tidsstämpel i deras tillväxt.
Den radioaktiva signalen i miljön jämförs med signalen i fiskens hörselstenar
Tidigare har man åldersbestämt fisk genom att genomföra ökningen av kol-14 i miljön efter kärnvapentesterna med kol-14 signalen hos fiskens otoliter. Det innebär dock att metoden i dag endast går att använda för fiskar som är över 50–60 år gamla – och att den på sikt blir oanvändbar.
För att möjliggöra åldersbestämning av yngre fisk har Francesca och Allen i stället utnyttjat den gradvisa minskningen av kol-14 över tid. De började med att titta på hur kol-14-nivåerna har minskat i Östersjöområdet. Därefter undersökte de kol-14-nivåerna i otoliter hos sill och skarpsill, där åldern var känd. Utifrån det skapade de en referenskurva för den avtagande kol-14-nivån. Kurvan kan sedan användas för att åldersbestämma andra fiskar genom att matcha den mot kol-14-nivåerna i fiskens hörselstenar.
Så fungerar åldersbestämning av fisk med kol-14
Atombombstesterna från 1950 och 60-talet orsakade en kraftig ökning av radioaktivitet (kol-14) i Östersjön. Inledningsvis ökade kol-14-koncentrationen genom avrinning från land till hav, men sedan började koncentrationen att minska. Det ger upphov till en kurva med en uppgång, ett maximum och en nedgång i kol-14-koncentrationen i Östersjön.
Genom att ta otoliter från sill och skarpsill från tidigare år (arkiverade prover) och mäta kol-14-aktiviteten vid olika fångstår har forskarna skapat en kurva som speglar förändringarna i Östersjöns miljö. På så sätt har de byggt en referenskurva där fångståren kopplas till kol-14-koncentrationen. Varje fisk (otolit) representerar den totala kol-14-koncentrationen under den tid fisken har levt och de specifika åren. Med denna referenskurva har forskarna sedan kunnat placera ”okända” fisk-otoliter på kurvan och, genom att mäta kol-14-koncentrationen i otoliten, räkna ut fiskens ålder och fångstår.
I figuren jämförs kol-14-nivåerna i hörselstenar hos skarpsill (2–18 år) med referenskurvan för kol-14-nivåerna i naturen. Skarpsillens ålder har först beräknats genom att räkna årsringarna i hörselstenarna. Åldern har sedan bekräftats genom att ”matcha” kol-14-nivåerna i hörselstenarna mot nivån för deras beräknade kläckår på referenskurvan.
Två skarpsillsotoliter bredvid en skalpell som referens för att illustrera hur små otoliter kan vara. Foto: Allen Hia Andrews
Exakt åldersbestämning kan förbättra förvaltningen av fler arter
Genom etableringen av den nya referensuppsättningen för Östersjöområdet har Francesca och Allen kunnat validera tidigare kunskap om tillväxt och maximal ålder hos sill och skarpsill i Östersjön. Det är ett viktigt resultat för tillförlitliga beståndsuppskattningar och en långsiktigt hållbar fiskförvaltning.
– För att fastställa hållbara fångstnivåer tar man vanligtvis hänsyn till vid vilken ålder fisken blir könsmogen och hur många år den kan fortplanta sig. Om dessa egenskaper bedöms felaktigt kan fångsterna bli för höga, vilket riskerar populationens återhämtningsförmåga, skriver Francesca och Allen i sin slutrapportering till BalticWaters.
Men projektets resultat sträcker sig bortom sill och skarpsill. Den referensuppsättning av kol-14-signalen för Östersjöområdet som etablerats möjliggör studier av fler arter i regionen där kunskapen om ålder och tillväxt är bristfällig.
– Studiens tidiga resultat har väckt intresse både i Sverige och i andra länder kring Östersjön, eftersom metoden kan tillämpas på befintliga otolitarkiv för andra fiskpopulationer som står inför långsiktiga utmaningar. Det är avgörande att bevara dessa värdefulla arkiv, eftersom de ibland slängs, skriver Francesca och Allen.
– Resultaten möjliggör mer välgrundade fiskeripolitiska beslut, eftersom informationen om arternas livshistoria kan fastställas med större säkerhet, avslutar forskarna.
Projektet Understanding the life histories of small pelagic fishes for knowledge-based management decisions and a healthier Baltic Sea environment genomförs av Sveriges Lantbruksuniversitet. Via BalticWaters program för forskningsprojekt och förstudier beviljades projektet anslag om 991 900 kronor.
Vill du veta mer om projektet?
Ta en titt på Allens presentation om projektet från 7th International Otolith Symposium i Chile – du hittar den här. Du kan även se en presentation från en konferens i Nya Kaledonien här samt ett seminarium som hölls vid SLU Aqua här.
