Studier på vilda fiskpopulationer har visat att små fiskar växer snabbare men att stora fiskar växer sämre vid högre vattentemperaturer. Men hur kan dessa skillnader i tillväxt och andra effekter av uppvärmning påverka framtidens fisksamhällen? Max Lindmark vid Sveriges lantbruksuniversitet har analyserat experimentella data och utvecklat matematiska modeller och visar i sitt avhandlingsarbete bland annat att klimatförändringar kan få stora effekter på storleksammansättningen i ett fisksamhälle och att uppvärmning ökar risken för att rovfiskbestånd kollapsar.
Ämnesomsättningen hos fiskar och andra växelvarma djur ökar ju större djuret är och ju varmare omgivningen är. Klimatuppvärmning kommer därför att öka en fisks behov av föda, vilket i sin tur kan påverka hur de växer, och i förlängningen också samspelet mellan arter.
- Flera studier på vilda fiskpopulationer har visat att kroppstillväxten ökar hos små eller unga individer, men minskar eller förblir oförändrad hos äldre eller större individer när det blir varmare. Men det är viktigt att vi inser att det finns begränsningar i fältdata. Vissa fiskpopulationer kan till exempel ha blivit utsatta för hårt fisketryck i flera decennier vilket också kan påverka tillväxtmönstren, säger Max Lindmark som doktorerat vid institutionen vid institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua).
För att förstå hur uppvärmning påverkar tillväxtmönster hos individer, och i förlängningen storleksstruktur och dynamik i populationer och födovävar, har Max Lindmark sammanställt och analyserat data från experiment där man mätt ämnesomsättning och födointag vid olika temperaturer hos olika stora fiskar.
Ämnesomsättningen ökar med både temperatur och individens storlek. Det gör födointag också, men bara till en viss temperatur. Därefter avtar födointaget ju varmare det blir. Om dessutom födointaget inte ökar lika snabbt som ämnesomsättningen i takt med att fiskar växer i storlek, så borde även den optimala temperaturen för tillväxt vara lägre hos större individer enligt enkla tillväxtmodeller.
- Genom mina analyser av tillgängliga oberoende experiment kunde jag visa att både förutsättningarna och förutsägelsen stämde. De här resultaten visar att när det blir för varmt för en art, så är det de större fiskarna som drabbas först och slutar växa, även när de får tillräckligt med föda. Om detta sedan kommer leda till att fiskar inte växer sig lika stora i varmare klimat återstår att se, eftersom det även beror på temperaturen fiskarna lever i relativt till deras optimala temperatur för tillväxt, samt hur födotillgången förändras, säger Max Lindmark.
I de analyserade studierna fick fiskarna hela tiden tillräckligt med föda, men den situationen gäller sällan i naturen. Så en viktig fråga är hur klimatförändringar påverkar naturliga populationer och födovävar, om olika stora individer påverkas olika av uppvärmning. Enligt Max Lindmark är detta en komplex fråga eftersom det finns så många samvarierande variabler och återkopplingsmekanismer i en födoväv. För att studera detta har Max Lindmark utvecklat matematiska modeller av arters samverkan i olika miljöer och olika temperaturer.
Resultat från modelleringsstudierna i avhandlingen visar att storlekssammansättning i födovävar kan ändras mycket redan vid små temperaturförändringar. Dessutom ökar uppvärmning risken för att toppredatorer kollapsar, om de är specialiserade på byten av en viss storlek som blir mer ovanlig i varmare klimat.
- En bättre förståelse för hur kroppstillväxt och storlekssammansättning förändras i varmare klimat är viktigt både ur ett generellt ekologiskt perspektiv och för att förstå hur vi ska fiska på ett hållbart sätt i framtiden. Trots snabbare kroppstillväxt hos små individer kanske vi inte kan förvänta oss lika stora fångster i varmare klimat då populationerna kan komma att utgöras av små fiskar i en större utsträckning än idag.
Länk till avhandlingen:
Temperature- and body size scaling: effects on individuals, populations and food webs
Vatten är livsviktigt. På SLU arbetar över 400 forskare och experter med vattenfrågor, från källa till hav. Vi bidrar med kunskap för att nå de globala hållbarhetsmålen i frågor som rör vattenkvalitet, livet i vatten och människans användning av vattenresurser. Läs mer på www.slu.se/vattenforum
Max Lindmark, forskare
Institutionen för akvatiska resurser, Kustlaboratoriet, SLU
max.lindmark@slu.se, o10-478 41 73