Non-native brook charr (Salvelinus fontinalis) in an urban fragmented stream : Migration, growth, survival, and size at maturation

Abstract

English: Urbanization is a serious threat to stream ecosystems. Culverts fragment habitats, and can function as migration barriers. If migratory individuals are prevented to move between important habitats, this could potentially result in spatial variation in lifehistory traits.

Brook charr (Salvelinus fontinalis) is an introduced salmonid species of North- American origin. It has shown to be mobile within systems, and its life history patterns to be phenotypic plastic. Despite being an unwanted species in the Norwegian fauna, it has received little attention as it has been considered to be a competition-weak species.

In this study I tested the hypothesis that; a the degree of local-scale connectivity, including both natural- and man-made barriers, influences migration probability, and bowing to local-scale influence on within- stream section environmental conditions there are among-section differences in brook charr life history traits like growth, survival, and maturation.

The hypothesis was tested in Oslo’s most urban stream, Hovinbekken. The study stream was divided into four spatially separated sections, where individuals of brook charr were caught using electroshocking, tagged with PIT-tags, and recaptured, during an eighteen months period (2010-2012). Over five sampling occasions, in total 528 brook charr individuals were caught, of which 452 were tagged.

Out of 143 recaptured individuals, 8 moved between stations. 6 of them moved between the two stations without natural or man-made barriers, a pattern attributed to spawning and winter-migration. 2 individuals moved in a downstream direction through culverts, none the opposite way. Upstream migration through natural and artificial fragmented landscape seems therefore to be absent, probably impossible.

Growth, survival, and length at maturation varied at a temporal and spatial scale; the southernmost and most urban stations had highest growth rate for 0+, longer growth before stagnation, and matured at longer lengths, probably due to favorable temperature conditions. Survival probability seemed in general to be lowest over winter. Additionally, winter survival was size-dependent, i.e. larger fish having the highest survival. In contrast, and over summer, survival was negatively sizedependent. Spatial variation in size-dependent seasonal survival was found, and attributed to pool characteristics. Because of the inconsistence in size-independent spatial variation in survival, and the impossibility to determine age at sexual maturation, further research is needed to gain more knowledge of brook charrs life history traits in Hovinbekken.

I also recommend continuing studying brook charr in Hovinbekken to obtain further knowledge for best management practice.

Norsk: Urbanisering er en trussel mot elve-økosystem. Kulverter fragmenterer habitat, og kan således fungere som migrasjonsbarrierer. Om mobile individer blir hindret i å bevege seg mellom viktige habitat, kan dette resultere i romlig variasjon i livshistorietrekk.

Bekkerøye (Salvelinus fontinalis) er en introdusert art i laksefamilien, opprinnelig fra Nord-Amerika. Den har vist seg å være mobil innad i systemer, og dens livshistorie å være fenotypisk plastisk. Til tross for at den er en uønsket art i norsk fauna, er den lite studert, trolig grunnet den generelle oppfatningen at den er konkurransesvak, og derav utøver liten biologisk trussel.

Hypotesene testet i dette studiet var at agraden av lokal-skala konnektivitet, inkludert både naturlige og menneskeskapte barrierer, påvirker muligheten for migrasjon, samt bgrunnet småskala påvirkninger på lokale miljøforhold er det vekst, overlevelse, og kjønnsmodnings-relaterte forskjeller mellom seksjoner.

Hypotesene ble testet i Oslos mest urbane bekk, Hovinbekken. Studieområdet ble videre inndelt i fire adskilte seksjoner. Bekkerøye ble fanget med elektrisk fiskeapparat, merket med PIT-tags, og gjenfanget iløpet av en atten måneder lang periode (2010-2012). Over totalt fem runder ble 528 enkeltindivider fanget, hvorav 452 merket.

Av i alt 143 gjennfangede enkeltindivider ble 8 funnet å forflytte seg mellom stasjoner. 6 av disse hadde flyttet seg mellom de to stasjonene uten naturlige eller menneskeskapte barrierer, trolig henholdsvis gyte- og vintervandring. 2 individer vandret nedstrøms gjennom kulverter, ingen oppstrøms; oppstrømsvandring i det naturlige og menneske- fragmenterte miljøet synes således å være fraværeende, trolig umulig.

Vekst, overlevelse, og lengde ved kjønnsmodning varierte både over tid, og mellom stasjoner; Bekkerøye i de nederste og mest menneskepåvirkede stasjonene hadde best 0+ vekstrate, vekststagnerte senest, og var lenger ved kjønnsmoden tillstand, trolig grunnet mer gunstige temperaturforhold. Overlevelsessannsynlighet viste seg generelt å være noe lavere gjennom vinteren. Vinteroverlevelse var videre størrelsesavhengig, med høyere overlevelse for større individer. Sommeroverlevelsen derimot, var negativ størrelsesavhengig. Romlig variasjon i sesongmessig størrelsesavhengig overlevelse ble funnet, og har trolig en sammenheng med egnede kulper. Ettersom det ikke ble sett noe klart mønster i størrelsesuavhengig romlig overlevelse, samt at det ikke var mulig med sikkerhet å bestemme alder ved kjønnsmodning, er videre forskning nødvendig for å tilegne seg mere viten om livshistorietrekk for bekkerøye i Hovinbekken.

Jeg foreslår også å fortsette å studere bekkerøye i Hovinbekken med bakgrunn i det å tillegne seg mere kunnskap og derav best mulig forvalte arten i fremtiden.