Stina Gustafsson presenting her thesis.

Last Friday, Stina Gustafsson successfully defended her PhD-thesis Habitat compensation in nature-like fishways – effects on benthos and fish”. Paul Giller (Cork University, Ireland) was the opponent, and Frauke Ecke (SLU, Sweden), Brendan McKie (SLU, Sweden) and Jouni Taskinen (University of Juväskylä, Finland) constituted the grading committee.

Stina Gustafssons supervisors during her PhD were Martin Österling and Olle Calles.

The thesis is available online here. Contact Stina Gustafsson for questions and additional information.

On Friday, 15 December, from 13:00, Stina Gustafsson will defend her PhD-thesis “Habitat compensation in nature-like fishways – effects on benthos and fish”. Paul Giller (Cork University, Ireland) will be the opponent, and Frauke Ecke (SLU, Sweden), Brendan McKie (SLU, Sweden) and Jouni Taskinen (University of Juväskylä, Finland) constitute the grading committee. The defense will take place in 1B306 (Fryxellsalen) at Karlstad University. Everyone is welcome to attend!

In the abstract to the thesis, Stina Gustafsson writes: “The construction of nature-like fishways has become an increasingly common measure to restore longitudinal connectivity in streams and rivers affected by hydroelectric development. These fishways also have the potential to function as habitat compensation measures when running waters have been degraded or lost. The habitat potential has however often been overlooked, and therefore the aim of this thesis was to examine the potential of nature-like fishways for habitat compensation, with special focus on the effect of added habitat heterogeneity. 

This thesis examines the effects of habitat diversity on the macroinvertebrate family composition and functional organization in a nature-like, biocanal-type fishway. The biocanal contained four habitat types; riffle, pool, braided channel and floodplain. The effects of habitat diversity and large woody debris on brown trout habitat choice was also investigated in the biocanal. In addition, and prior to introduction of the threatened freshwater pearl mussel into the biocanal, the suitability of different brown trout strains as hosts for the mussel was examined. 

The results show that the habitat heterogeneity in the biocanal contributed to an increased macroinvertebrate family diversity. The functional organization of the macroinvertebrate community suggests that it was a heterotrophic system and more functionally similar to the main river than to the small streams that it was created to resemble. Brown trout habitat choice studies showed that high densities of large woody debris increase the probability of fish remaining at the site of release. Testing of different brown trout strains as host for the freshwater pearl mussel revealed that both wild and hatchery-reared brown trout strains were suitable hosts. In summary, the results indicate that it is possible to create a fish passage with added value through its high habitat function and that nature-like fishways can be designed to reach multiple species restoration goals.”

The thesis is available online here.

On Thursday, 14 December 14:00, Brendan McKie, one of the members of the grading committee, will give a presentation titled:  “River restoration and biodiversity and ecosystem functioning in tributaries of the Vindel River: The importance of restoration intensity and time”. The seminar will be given in room 5F416, at Karlstad University. Everyone is welcome to attend also the seminar.

En hälleflundra i ett akvarium på Havets Hus.

Flera av biologidoktoranderna vid Karlstads Universitet är nu hemkomna efter en kort kurs i fiskbeteende och evolution arrangerad av Göteborgs Universitet på Kristinebergs forskningsstation. Lärare på kursen var Jörgen Johnsson, Lotta Kvarnemo, Ian Fleming och Ola Svensson. Fish personality, sexuell selektion, fiskedriven evolution, parental effects, portfolio effects och artbildning vara några teman som presenterades och diskuterades under kursen. Kursdeltagarna var doktorander från Sverige, Norge, Danmark, Irland, Schweiz, Frankrike och Litauen. Doktoranderna presenterade kort sin egen forskning som handlade om allt från inducerbart försvar och invasiva arter till mussel-fisk interaktioner och akvakultur. Karlstads Universitet kan glädjas åt att Stina Gustafssons presentation blev utsedd till delat bästa doktorand-presentation. Kursen avslutades med ett trevligt och intressant besök till Havets Hus i Lysekil.

Fiskvägen vid Geesthacht i Elbe.

Under förra veckan organiserades Fish Passage – International conference on river connectivity best practices and innovations i Groningen, Nederländerna. Konferensen innehöll en mängd presentationer om fiskvandring och fiskpassage. Presentatörerna var biologer, ingenjörer, forskare och branschfolk och kom från sex olika världsdelar. NRRV och Karlstads Universitet var väl repressenterat: Larry Greenberg var moderator för en keynote session och presenterade “Conservation of a landlocked salmonid population in a regulated river: Taking a holistic approach”. Olle Calles var en av konferensens huvudorganisatörer och presenterade “On the performance of a new upstream and downstream passage facility for diadromous fish species” samt “A telemetry study on marble trout (Salmo marmoratus) and Italian barbel (Barbus plebejus) at a nature-like fish ramp in an Alpine river”. Stina Gustafsson var med i konferensens Advisory board och presenterade “Habitat compensation in a nature-like fishway”. Min egen presentation hade titeln “Postspawning survival and downstream passage of landlocked Atlantic salmon (Salmo salar) in a regulated river: Is there potential for repeat spawning?”. Konferensens abstracts kan läsas här

Under helgen innan konferensen gavs fem kurser på temat fiskpassage, närmare bestämt Dam removal, Downstream Passage, Techinical and Nature-like fishway designs, Fishway evaluations och Integrating Fish Passage in Watershed Restoration Plans: How to prioritize actions and monitor their effectiveness. Olle Calles var en av kursledarna på kursen om nedströmspassage.

Konferensen avslutades med studiebesök vid nederländska fiskvägar, slussar och tidvattensbarriärer. Eller till Elbe och en av Europas största fiskvägar vid dammen i Geesthacht utanför Hamburg.

Under förra veckan veckan gick årets NoWPaS – the European (formerly Nordic) Workshop of PhD and Post-Doctoral fellows on anadromous Salmonids – av stapeln i Galway, Irland. 18 doktorander och post-docs från Europa och Nordamerika presenterade sin egen forskning och diskuterade under tre dagar forskning om Atlantlax och migrerande öring (med några inslag av röding). Presentationerna handlade om allt från migration, passage och efffekten av invasiva arter i älvarna till överlevnad, födoval och tillväxt till havs och telomerer, simförmåga och odlingseffekter. Keynotes var Paul Kemp, Philip McGinnity, Ian Flemming och Dorte Bekkevold. Några av Irlands vackra floder, en fisketurism-orienterad fiskodling och spektakulära landskap visades också upp under workshopen.

Stina Gustafsson, doktorand vid Karlstads Universitet, presenterar “Compensatory stocking of brown trout (Salmo trutta) in a freshwater pearl mussel (Margaritifera margaritifera) stream – A serach for suitable fish hosts.” Foto: Carole-Anne Gillis

Den vetenskapliga artikeln “Ice cover alters the behavior and stress level of brown trout Salmo trutta”, om juvenila öringars vinterbeteende, har publicerats i Behavioral Ecology. Artikeln är resultatet av ett avdelningsgemensamt experiement på Karlstads Universitet där Johan Watz och Bror Jonsson hållit i taktpinnen.  Övriga författare är Eva Bergman, Olle Calles, Åsa Enefalk, Stina Gustafsson, Anna Hagelin, Anders Nilsson, Johnny Norrgård, Daniel Nyqvist, Martin Österling, John Piccolo, Lea Schneider och Larry Greenberg.

I abstraktet beskrivs studien: “Surface ice in rivers and lakes buffers the thermal environment and provides overhead cover, protecting aquatic animals from terrestrial predators. We tested if surface ice influenced the behavior (swimming activity, aggressive encounters, and number of food items eaten) and stress level (coloration of eyes and body) of stream-living brown troutSalmo trutta at temperatures of 3–4 °C in indoor experimental flumes. We hypothesized that an individual’s resting metabolic rate (RMR, as measured by resting ventilation rate) would affect winter behavior. Therefore, groups of 4 trout, consisting of individuals with high, low, or mixed (2 individuals each) RMR, were exposed to experimental conditions with or without ice cover. Ice cover reduced stress responses, as evaluated by body coloration. Also, trout in low RMR groups had a paler body color than those in both mixed and high RMR groups. Trout increased their swimming activity under ice cover, with the highest activity found in high RMR groups. Ice cover increased the number of aggressive encounters but did not influence the number of drifting food items taken by each group. In mixed RMR groups, however, single individuals were better able to monopolize food than in the other groups. As the presence of surface ice increases the activity level and reduces stress in stream-living trout, ice cover should influence their energy budgets and production. The results should be viewed in light of ongoing global warming that reduces the duration of ice cover, especially at high latitudes and altitudes.”

Läs artikeln här. Om du inte har tillgång till tidskriftens innehåll men ändå vill läsa artikeln, maila någon av författarna!

Under den här veckan har NoWPaS – the European (formerly Nordic) Workshop of PhD and Post-Doctoral fellows on anadromous Salmonids – genomförts på Långberget i Nordvärmland. 22 doktorander och 5 seniora forskare har presenterat och diskuterat sin forskning om lax, öring och någon enstaka röding. Presentationerna handlade om allt från migration, barriärer och åtgärder till populations genetik, telemerer, modellering och motionens betydelse för fiskens immunförsvar. Alla abstracts kan läsas på NowPas hemsida.

Keynotes var Eva Bergman (död ved och öring) och Olle Calles (nedströmspassage) från Karlstads Universitet samt Bror Jonsson (livshistoria och temperatur) och Kjetil Hindar (laxgenetik) från NINA, Norge. Under första dagen gjordes ett studiebesök till fiskfällan i Forshaga. I samband med detta pratade Johnny Norrgård, å Fortums vägnar, om smoltutsättningar och management, medan John Piccolo pratade om lax, livshistoria, ekosystem och Vänern.

Idag har vi ätit tårta för att fira publiceringen av Stina Gustafssons artikel “Macroinvertebrate colonization of a nature-like fishway: The effects of adding habitat heterogeneity”. Pappret handlar om hur bottenfaunan har koloniserat olika habitat i en naturlig fiskväg vid Eldforsen i Västerdalälven. Artikeln är begränsat tillgänglig här.

Stina Gustafsson med artikeln

En underbart god Trichoptera-tårta och en fantastisk Baetidae-kladdkaka

Den naturliga fiskvägen vid Eldforsen, hösten 2012.

Stina Gustafsson med assistans har under ett par dagar elfiskat i vackra Älgåälven. De små öringar som fångats har märkts med PIT-tags och släppts tillbaka på ungefär samma plats som de fångats. De kan senare återfångas och en får en bild av tillväxten och rörelsen.

En elfiskad flodkräfta

Flodpärlmusslor

En nymärkt öring

Diskussion över en kopp kaffe

Idag fortsatte vår finsk-svenska workshop med forskare från Vilt och fiskeriforskningsinstitutet i Oulo. Från Karlstad Universitet pratade Johnny Norrgård om odlad smolt, smoltvandring, kraftverk och gäddor; Anders Andersson om Vänern, laxen och sportfisket; Olle Calles om nedströmspassage; Anna Hagelin om laxens lekvandring i Klarälven, Stina Gustafsson om biokanalen i Västerdalälven och Martin Österling om forskning och återintroduktion av tjockskalig målarmussla. 

Panu Orell, från Oulo, pratade om fiskvägar i Finland. Hur också de har många dammar men få fiskvägar samt tappat många migrerande fiskpopulationer och ersatt dem med kompensationsutsättningar. I Finland är det så illa ställt att de kollar på Sverige för att hitta erfarenheter om fiskvägar. Han visade resultat från undersökningar vid Merikoski Fishpass i Oulujoki River. Uppströmsvandrande lax hade studerats och de fann förseningar på runt 3 veckor (från att fisken nådde dammen till den hittade  fiskvägen) och endast 40-50% av de märkta fiskarna lyckades passera dammen via fiskvägen. Fiskgruppen som använde fiskvägen dominerades också fullständigt av 1SW hannar (det vill säga hannar som spenderat en vinter till havs – 1 Sea Winter – innan de återvänt till älven för att leka) och endast några få procent av de passerande fiskarna var honor. Orsaken var oklar och teoerier som framlades var en storleksselektiv fiskväg och/eller selektivt fiske. Vad gäller framtiden pekade Panu på en prioriteringsordning i fiskvägsprojekten och hoppades att åtgärder i Kymijoki River skulle bli en stor finsk fiskvägsframgång. Han avslutade sin presentation med att prata om hur telemetri och flödesmodeller kan samköras för att skapa en generell förståelse för fiskbeteende i olika flödessituationer.

Den andra finska presentationen kom från Maare Marttila och handlade om tvärvetenskapliga studier av restaurering av vattendrag. Att kombinera ekologiska och socioekonomiska metoder kan vara viktigt vid utvärderingar och beslut gällande åtgärder i vattendrag. Ett restaureringsprojekt kan utvärderas på flera olika sätt. Hon visade utvärderingar av på habitatets egenskaper, tex strömhastighet, substratstorlek, skuggning, heterogenitet – före, efter, långt senare åtgärden och i jämförelse med ett mera orört vattendrag. Fiskpopulationerna – före och efter en åtgärd – jämfördes genom att titta på elfiskedata. En tvärvetenskaplig utvärdering sker sedan genom att väga samman ekologiska data (tex. fiskpopulationer, salmonid reproduktion, macroinvertebrater), kostnader för åtgärden och den samhälleliga framgången – i form av ekosystemtjänster – åtgärden åstadkommit. Den samhälleliga framgången (“the societal success”) är svårmätt. Maare själv försöker mäta den med frågeformulär till fiskare, kanotister och lokalinvånare. Att väga samman alla olika aspekter kan möjliggöra en systematisk jämförelse av alternativa restaureringsmöjligheter.

Därefter hölls några korta presentationer förberedda av forskare som inte kunde närvara. Bland annat en kort presentation om en undersökning som visade att en mer komplex uppväxtmiljö ger livskraftigare odlade smolt – smolt med, bland annat, bättre simförmåga, fenkondition, anti-predator beteende, kapacitet att äta naturlig mat och högre överlevnad i odlingsmiljön.  Efteråt följde sedan innan någon timmes diskussion och ett studiebesök till Forshaga-fällan.