Temporal and spatial differences in the food web of Atlantic salmon rivers. Trophic relationships of Atlantic salmon

Abstract

Atlantshafs laxinn dvelur fyrstu ár lífsferils síns í straumvatni, en hverfur síðan til sjávar þar sem hann dvelur í 1 – 2 ár uns hann kemur aftur í uppeldisána sína. Líkt og fyrir allar lífverur er framboð á fæðu einn af mikilvægustu þáttum fyrir afkomu og vöxt laxins. Atlantshafslax er í niðursveiflu, og telst sumstaðar í útrýmingarhættu. Laxinn er bæði vistfræðilega og efnahagslega mikilvæg tegund með víðtæka útbreiðslu og flókinn lífsferil. Markmið þessa doktorsverkefnis er að auka skilning fæðuvef laxins og á áhrifum fæðuframboðs á ungviði hans með áherslu á laxastofna á norðlægum slóðum og í ám með litla framleiðni. Til að ná settu markmiði beindist rannsóknin að gerð fæðuvefjar fyrir Alantshafslax í ám á Norðausturlandi. Auk þess að bera saman fæðuvefi Atlantshafslaxins í ám í löndum við norðanvert Atlantshaf. Skordýralirfur af ætt rykmýs (Diptera: Chironomidae) voru algengasta fæða laxaseiða og stóðu þær undir meirihluta fæðu laxaseiða í ám á Norðausturlandi. Einnig var mikil skörun í fæðu mismunandi tegunda laxfiska og samanstóð fæðan aðallega af rykmýstegundum vegna mikils þéttleika þeirra. Samband afræningja og bráðar í næringarsnauðri á Norðausturlandi, reyndist stöðugt milli ára. Hins vegar virðist fæðuframboð hafa farið minnkandi frá því 1997, mögulega vegna loftslagsbreytinga. Hámark var í framleiðni í fæðuvef árinnar síðsumars (seint í júlí og byrjun ágúst) sem passar við vöxt og þroskun laxa á rannsóknarsvæðinu. Fæðuvefir laxaseiða reyndust vera svipaðir bæði innan áa sem og á milli þeirra á Norðausturlandi. Einnig var sýnt fram á sífellt flóknari samspili lífvera milli fæðuþrepa innan fæðuvefja frá norðlægri til suðlægrar breiddargráðu, sem fer saman við hækkandi hitastig og aukna gróðuþekju á landi. Seiðastofnar Atlanshafslax á köldum norðlægum breiddargráðum þar sem fæðuframboð er lítið og tilheyra einföldum fæðuvefum eru viðkvæmir fyrir áhrifum loftslagsbreytinga. Niðurstöðurnar benda til þess að mikilvægt sá að nota þessi norðlægu vistkerfi til að spá fyrir um áhrif loftslagsbreytinga á laxastofna.

Atlantic salmon is an anadromous species that spend most of their life in freshwater and migrates out to sea for 1-2 years before returning to the river as a spawning adult. In recent decades, Atlantic salmon populations are declining. This ecologically and economically important species has a broad distribution and complex life cycle. The aim of this thesis is to increase our understanding of the impact of prey availability on juvenile populations and the Atlantic salmon’s role in the riverine food web, with a focus on salmon in northern, low-productivity rivers. Predator-prey relationships of Atlantic salmon were investigated in NE Iceland and food webs of Atlantic salmon rivers in the North Atlantic were compared over space and time. Chironomidae (Insect: Diptera) were the most abundant benthic invertebrates and constituted the majority of the diet of juvenile salmon in NE Iceland. Juvenile salmonids had high dietary overlap and were consuming chironomids due to their high availability. The predator-prey relationships in a nutrient-poor river in NE Iceland were found to be mostly similar over a 23-year period. However, prey availability in the river started to decrease after 1997, possibly due to climate change. A peak in productivity during the late summer period was also observed in the Vesturdalsá river, which matches the growth and development of freshwater species in the system. Food webs were found to be spatially similar within and between rivers in Iceland, owing to its biogeographical isolation and homogenous catchment characteristics. Food webs in the North Atlantic were also shown to have increasingly complex trophic interactions with decreasing latitudes, which corresponds to increases in temperature and vegetation. Juvenile Atlantic salmon populations located in cold, northern latitudes have low food availability and simple food webs; thus, making them highly vulnerable and lack adaptability to the climate change impacts. Researchers could use northern salmon populations as suitable ‘sentinel’ systems for monitoring and predicting global trends of salmon population dynamics and their prey availability.