Brunifiering av akvatiska ekosystem: En experimentell studie som undersöker tröskelvärde för predator- och bytesförhållande vid en gradient från klart till brunt vatten
(2023) MVEK12 20231Centre for Environmental and Climate Science (CEC)
- Abstract
- Browning of water has increased over the last couple of decades on the northern hemisphere. Research show that possible drivers for this change are land use change, climate change, increased precipitation and increased temperatures. Browning of water can affect important interactions in the aquatic ecosystem which in turn can affect the whole structure of the ecosystem. Furthermore the loss of a top predator can result in a similar situation as eutrophication and brownification can thus enhance the effect of eutrophication in the future.
The aim of this study was to investigate how predator-prey interactions between pike (Esox lucius) and roach (Rutilus rutilus) was affected by a gradient from clear to brown water; and specifically, to... (More) - Browning of water has increased over the last couple of decades on the northern hemisphere. Research show that possible drivers for this change are land use change, climate change, increased precipitation and increased temperatures. Browning of water can affect important interactions in the aquatic ecosystem which in turn can affect the whole structure of the ecosystem. Furthermore the loss of a top predator can result in a similar situation as eutrophication and brownification can thus enhance the effect of eutrophication in the future.
The aim of this study was to investigate how predator-prey interactions between pike (Esox lucius) and roach (Rutilus rutilus) was affected by a gradient from clear to brown water; and specifically, to identify a threshold value, where the foraging of pike was clearly affected by increased browning of the water.
To do this, I preformed a factorial laboratory feeding experiment were young-of-the-year pike were allowed to feed on juvenile roach at two different prey densities (5 or 10 roach individuals in 700L tanks) at five brown water treatments (from clear to brown) and quantifying the number of prey consumed over a period of 24 hours in each treatment.
This study found no threshold values, but tendency to a reduced amount of eaten roach in the clearest and darkest experimental tanks at low prey densities. Larger pike ate more individuals and a larger prey density resulted in a larger number of eaten prey. The pike seemed to reach a saturation level at around five consumed roach a day. The results highlights that predator-prey relationships are not only affected by impaired visibility, but depend on individual differences.
Identifying threshold values can provide stakeholders with important information that may help develop more efficient strategies to mitigate the ecosystem consequences of climate change. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Du har säkerligen någon gång funderat över varför vissa sjöar och hav är brunare än andra. Troligtvis är första instinkten att ”usch här vill jag inte bada!” eller ”är det farligt att bada i dessa akvatiska ekosystem?”. Faktum är att man snarare väljer att bada i klart vatten för att det känns ohygieniskt att sätta foten i brunt vatten samtidigt som det förstör naturupplevelsen. Tänkt dig då att det bruna vatten är hem för flertalet arter som tvingas vistas i ekosystemet i förmodligen hela sina liv. Vilka konsekvenser för ekosystemstrukturen medför brunifierat vatten och vilka tillhörande följder innebär brunifiering för den biologiska mångfalden och samhället i stort?
Stigande brunhet eller brunifiering är ett aktuellt ämne och av... (More) - Du har säkerligen någon gång funderat över varför vissa sjöar och hav är brunare än andra. Troligtvis är första instinkten att ”usch här vill jag inte bada!” eller ”är det farligt att bada i dessa akvatiska ekosystem?”. Faktum är att man snarare väljer att bada i klart vatten för att det känns ohygieniskt att sätta foten i brunt vatten samtidigt som det förstör naturupplevelsen. Tänkt dig då att det bruna vatten är hem för flertalet arter som tvingas vistas i ekosystemet i förmodligen hela sina liv. Vilka konsekvenser för ekosystemstrukturen medför brunifierat vatten och vilka tillhörande följder innebär brunifiering för den biologiska mångfalden och samhället i stort?
Stigande brunhet eller brunifiering är ett aktuellt ämne och av forskning att döma kommer vattenfärgen bli allt brunare i framtiden och fortsätta att stiga om inga åtgärder vidtas. Ett intensifierat arbete kommer att krävas för att uppnå ett gott miljötillstånd i Sveriges akvatiska ekosystem och för att brunifiering av vatten ska avta. Drivande faktorer till brunifiering anses bland annat vara förändrat klimat, stigande temperaturer och förändrad markanvändning där organiskt material transporteras till närliggande vatten.
Problematiken med brunifiering är att det försämrar siktförhållande för alla vatten levande organismer, viktiga interaktioner såsom predator- och bytesförhållanden kan vidare störas av det bruna vattnet. Ljusintensiteten påverkas av brunt vatten vilket leder till försämrade siktförhållanden vilket kan påverka produktiviteten och tillväxten hos bland annat gäddor. Ett tydligt tecken på övergödning av sjöar är minskning eller förlust av toppredatorer som gädda. Övergödning i kombination med låg täthet av toppredatorer gynnar alger och vidare kan algblomningar uppstå. Algerna kan bilda giftiga ämnen som är farligt för både människors hälsa och djur i nära anslutning. Kraftiga algblomningar kan även leda till bottendöd om syrebrist uppstår. Brunifiering påverkar även naturupplevelsen och kan öka samhällskostnaderna för att bland annat rengöra dricksvatten som härstammar från viktigt sötvatten. Rent dricksvatten är något som de flesta tar för givet, rengörs inte vattnet kan det ha negativa effekter för människans hälsa och ytterligare öka samhällets kostnader med vård.
I detta arbete undersöks det om huruvida det finns ett tröskelvärde där gäddans födointag i betydande utsträckning påverkas av brunifierat vatten men även hur predator- och bytesförhållande mellan gädda och mört påverkas av försämrade siktförhållanden.
Inget tröskelvärde identifierades i detta arbete, men tendenser till ett minskat antal uppäten mört sågs i den klaraste och den brunaste experimenttanken vid låg bytestäthet. Större gäddor åt mer och en större bytestäthet resulterade i ett större antal uppäten mört. Gäddan verkade nå en mättnadsgräns runt fem uppätna mörtar under ett dygn. Resultatet belyser att predator- och bytesförhållanden inte endast påverkas av försämrade siktförhållanden, men att det även beror på individuella skillnader.
Genom att fastställa ett tröskelvärde kan arbetet förse beslutsfattare med viktigt underlag för att sätta striktare regler och för att undvika framtida miljöproblem. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9129569
- author
- Nilsson, Erik LU
- supervisor
- organization
- course
- MVEK12 20231
- year
- 2023
- type
- M2 - Bachelor Degree
- subject
- keywords
- Brunifiering, tröskelvärde, födointag, predator- och bytesförhållande
- language
- Swedish
- id
- 9129569
- date added to LUP
- 2023-06-26 17:20:51
- date last changed
- 2023-06-26 17:20:51
@misc{9129569,
abstract = {{Browning of water has increased over the last couple of decades on the northern hemisphere. Research show that possible drivers for this change are land use change, climate change, increased precipitation and increased temperatures. Browning of water can affect important interactions in the aquatic ecosystem which in turn can affect the whole structure of the ecosystem. Furthermore the loss of a top predator can result in a similar situation as eutrophication and brownification can thus enhance the effect of eutrophication in the future.
The aim of this study was to investigate how predator-prey interactions between pike (Esox lucius) and roach (Rutilus rutilus) was affected by a gradient from clear to brown water; and specifically, to identify a threshold value, where the foraging of pike was clearly affected by increased browning of the water.
To do this, I preformed a factorial laboratory feeding experiment were young-of-the-year pike were allowed to feed on juvenile roach at two different prey densities (5 or 10 roach individuals in 700L tanks) at five brown water treatments (from clear to brown) and quantifying the number of prey consumed over a period of 24 hours in each treatment.
This study found no threshold values, but tendency to a reduced amount of eaten roach in the clearest and darkest experimental tanks at low prey densities. Larger pike ate more individuals and a larger prey density resulted in a larger number of eaten prey. The pike seemed to reach a saturation level at around five consumed roach a day. The results highlights that predator-prey relationships are not only affected by impaired visibility, but depend on individual differences.
Identifying threshold values can provide stakeholders with important information that may help develop more efficient strategies to mitigate the ecosystem consequences of climate change.}},
author = {{Nilsson, Erik}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Brunifiering av akvatiska ekosystem: En experimentell studie som undersöker tröskelvärde för predator- och bytesförhållande vid en gradient från klart till brunt vatten}},
year = {{2023}},
}