HANÖBUKTEN EN VARNINGSKLOCKA HAVSMILJÖINSTITUTET, RAPPORT NR 2018:2 HENRIK SVEDÄNG, EVA-LOTTA SUNDBLAD OCH ANDERS GRIMVALL

Transkript

1 HAVSMILJÖINSTITUTET, RAPPORT NR 2018:2 HENRIK SVEDÄNG, EVA-LOTTA SUNDBLAD OCH ANDERS GRIMVALL

2 Uppdragsrapport Denna rapport har tagits fram av Havmiljöinstitutet på uppdrag av Havs- och vattenmyndigheten. Rapportförfattarna ansvarar för innehållet och slutsatserna i rapporten, vilket inte innebär något ställningstagande från Havs- och vattenmyndighetens sida. Havsmiljöinstitutets rapport nr 2018:2 Titel: Hanöbukten en varningsklocka Författare: Henrik Svedäng, Eva-Lotta Sundblad och Anders Grimvall, Havsmiljöinstitutet Publicerad: Kontakt: Henrik Svedäng, Havsmiljöinstitutet, Box 260, Göteborg, , henrik.svedang@havsmiljoinstitutet.se Referens till rapporten: Svedäng, H. Sundblad, E-L., och Grimvall, A. (2018) Hanöbukten en varningsklocka. Rapport nr 2018:2, Havsmiljöinstitutet. Inom Havsmiljöinstitutet samverkar Göteborgs universitet, Stockholms universitet, Umeå universitet, Linnéuniversitetet och Sveriges lantbruksuniversitet för att bistå myndigheter och andra aktörer inom havsmiljöområdet med vetenskaplig kompetens. Omslagsfotot föreställer Hanöbukten och är hämtat från Wikimedia Commons. 2

3 FÖRORD Havs- och vattenmyndigheten gav våren 2017 Havsmiljöinstitutet i uppdrag att göra en syntes av kunskapsläget rörande miljöproblem i Hanöbukten. Vårt projekt Syntes Hanöbukten har haft ambitionen att koppla observerade miljöstörningar i Hanöbukten till bakomliggande faktorer och sådana mänskliga aktiviteter på land och till havs som kan ha bidragit till dessa störningar. Att klarlägga såväl tidsmässiga som geografiska skalor av olika fenomen har utgjort en viktig del av projektet. Arbetet har också inbegripit att skissera hur en framtida ekosystembaserad förvaltning skulle kunna hantera problemen i Hanöbukten. Vi har gjort vår syntes med utgångspunkt från dokumenterade observationer i Hanöbukten med omnejd samt en omfattande genomgång av den vetenskapliga litteraturen inom berörda fackområden. Därutöver har vi även tagit del av tidigare utförda utredningar rörande Hanöbukten och den expertis som samlats hos såväl myndigheter som andra aktörer. Slutligen har vi också beställt underlag från fyra forskningsinstitutioner. Fiskflykt, sårskador på fisk och brunfärgat vatten är några exempel på de miljöstörningar som först uppmärksammades i Hanöbukten, och särskilt längs Skånes ostkust. Efter analyser på lokal nivå i Skåne och Blekinge informerades regeringen via brev med en hemställan om stöd för att hantera behovet av ytterligare analyser (Länsstyrelsen i Skåne län och Region Skåne, 2012). Regeringens uppdrog till Havs- och vattenmyndigheten (HaV) i regleringsbrevet 2012 att analysera vilka möjliga orsaker som kan ligga bakom de miljöproblem som redovisas (Regeringen, 2012). I redovisningen till regeringen sägs miljötillståndet och orsakssambanden vara svåra att fastställa i förhållande till de upplevda problemen. En översyn av miljöövervakningen föreslogs som konkret åtgärd (HaV, 2013). Vidare gav regeringen 2014 Statens veterinärmedicinska anstalt (SVA) i uppdrag att kartlägga omfattningen av sårskadad fisk i Hanöbukten (Regeringen, 2014a). SVA rapporterade 2016 att utöver bitskador kunde för de flesta sårskador inte ges någon förklaring (SVA, 2016). Regeringen gav 2014 samtidigt ett uppdrag åt HaV att under tre år undersöka eventuella samband mellan miljöfarliga ämnen och fiskhälsa, inklusive sårskador, med fokus på Västra Hanöbukten (Regeringen, 2014b), vilket rapporterades i februari Vi vill tacka alla de personer som vi har intervjuat och som även har lämnat över data och tankar till oss så frikostigt. Dessa är Elisabet Andersson (Skogsstyrelsen); Peter Askman (Region Skåne); Ola Svahn och Erland Björklund (Kristianstads högskola); Madeleine Lundin och Ann-Marie Camper (Marint centrum i Simrishamn); Ulf Ericsson (Medins); Mattias Holmqvist (Mörrumsån vattenvårdsförbund); Carina Wettemark och Andreas Jezek (Kristianstads vattenrike); Charlotte Carlsson och Annelie Johansson (Länsstyrelsen i Skåne län); Åke Jönsson; Jennie Larsson (World Maritime University); Stefan Löfgren (SLU); Yvonne Walter (Blekingekustens vattenråd), Markus Forslund Per Svantesson, Fredrik Andreasson och Ulf Lundahl (Länsstyrelsen i Blekinge län); Per Olsson (Toxicon); Per Arne Olsson (Eriksberg vilt och natur); Jan Petersson (Vattenmyndigheten i Södra Östersjön); Eva Steiner (Lyckeby vattenverk); Johan Wikner (Umeå universitet); Ulla-Li Zweifel (Havsmiljöinstitutet). Vi tackar våra anonyma granskare som avsevärt bidragit till att förbättra vår rapport. Vi vill slutligen tacka för de underlagsrapporter vi inhämtat från Bengt Karlson och Karin Wesslander (SMHI), Tomas Hansson och Lennart Balk (Stockholms universitet), Lars Förlin 3

4 (Göteborgs universitet) och Jens Olsson (SLU), vilka ger oberoende sammanfattningar i förhållande till huvudrapporten. Arbetet genomfördes från sommaren 2017 till januari Arbetsgruppen har bestått av Anders Grimvall, Eva-Lotta Sundblad och Henrik Svedäng från Havsmiljöinstitutet. Slutsatserna är våra egna. Henrik Svedäng, projektledare Göteborg, 12 april

5 INNEHÅLLSFÖRTECKNING FÖRORD... 3 SAMMANFATTNING INTRODUKTION Uppdragets ursprung Hanöbuktens geografiska avgränsning Syntesens syfte BRUNIFIERING Problemuppfattning Utbredning i tid och rum Brunifieringens orsaker Ekologiska effekter i havet Systembild Slutsatser FÖRÄNDRAD PLANKTONSAMMANSÄTTNING Problemuppfattning Förändringar av eutrofieringsgrad och planktonsammansättning i tid och rum Orsaker till förändringar Effekter Systembild av förändrad växtplanktonsammansättning Slutsatser OHÄLSA OCH REPRODUKTIONSSTÖRNINGAR HOS BOTTENFAUNA, FISK OCH SJÖFÅGEL Problemuppfattning Utbredning i tid och rum Orsaker till ohälsa och reproduktionsstörningar Effekter Systembild av hur ohälsa skulle kunna uppstå i Hanöbuktens ekosystem Slutsatser MAGER OCH SMÅVUXEN FISK FÖRÄNDRAD KONDITION OCH FÖREKOMST Problemuppfattning Utbredning i tid och rum Orsaker till försämrad tillväxt och kondition Effekter av fiskens försämrade kondition och tillväxt Systembild av låg kondition och tillväxt hos torsk i södra Östersjön Slutsatser HANTERING AV HAVSMILJÖN GENOM EKOSYSTEMBASERAD FÖRVALTNING

6 6.1 Behovet av ekosystembaserad förvaltning Principer inom ekosystembaserad förvaltning Beakta och ta hänsyn till kopplingar land-hav och samhälle-natur vid Hanöbukten Adaptiv förvaltning kombinerat med beaktande av osäkerhet och försiktighet Stöd ett aktivt deltagande av intressenter i Hanöbukten Avslutande reflektioner kring en framtida ekosystembaserad förvaltning av Hanöbukten SLUTSATSER OCH FÖRSLAG Ekosystemförändringar i Hanöbukten A. Brunifieringen är även en havsmiljöfråga B. Tiaminbrist är en påtaglig miljöstörning C. Torskens tillväxt och kondition är låg Problemen i tid och rum Diskussion om styrkor och svagheter i våra slutsatser Våra förslag REFERENSER APPENDIX FÖRKORTNINGAR FRISTÅENDE VETENSKAPLIGA SAMMANSTÄLLNINGAR GJORDA ENLIGT UPPDRAG FRÅN HAVSMILJÖINSTITUTET

7 SAMMANFATTNING Minskande kustnära fiskbestånd, sårskador på fisk, döda sjöfåglar och episoder av brunt, illaluktande vatten har under snart tio år fått många kring Hanöbukten att reagera. En utredning ledd av länsstyrelserna i Skåne och Blekinge tillsammans med berörda kommuner, Region Skåne, Sportfiskarna och lokala fiskare ledde till att regeringen tog intryck och gav Havs- och vattenmyndigheten (HaV) i uppdrag att vidare utreda bakgrunden och orsakerna till miljöproblemen i Hanöbukten. År 2013 konstaterades i den första interimsrapporten att de problem och processer som observerats i Hanöbukten också präglar stora delar av egentliga Östersjön. Denna slutsats står fortfarande fast. Men detta betyder inte att miljöproblemen i Hanöbukten kan avfärdas som oväsentliga. Tvärtom borde varningsklockorna ringa mer intensivt om de miljöstörningar som observerats i Hanöbukten även har kunnat observeras på andra platser. Vår nutidshistoria visar att flera allvarliga och storskaliga miljöstörningar först har uppmärksammats lokalt för att det på en viss plats funnits engagerade personer eller att de naturgeografiska förutsättningarna gjort det lättare att observera problemen just där. Till exempel var det så försurningen av sjöar och vattendrag och den gränsöverskridande spridningen av luftföroreningar en gång kom att uppmärksammas. Denna rapport syftar till att så långt som möjligt koppla observerade miljöstörningar i Hanöbukten och Östersjön i övrigt till bakomliggande miljöstressande faktorer och eventuella mänskliga aktiviteter på land och till havs som kan ha bidragit till dessa störningar. Vi vill tydliggöra dessa potentiella kopplingar genom att framställa vetenskapligt underbyggda systembilder och diskutera förvaltningen av dessa ekosystem. Rapporten utgår från följande fenomen: (i) (ii) (iii) (iv) brunifieringen (allt högre kol- och järninnehåll) i fler åar, förändrad planktonsammansättning, vitmärla, fisk och ejder uppvisar episodiskt förekommande ohälsa eller reproduktionsstörningar, samt fiskarter som torsk har låg tillväxt och kondition. Eftersom Sverige har en ambition att arbeta med ekosystembaserad förvaltning (EBF) av havsmiljön, vilken stödjer en holistisk hantering för att nå en hållbar miljö, har vi i denna rapport valt att analysera på vilket sätt ett antal EBF-principer kan bidra till förvaltningsarbetet. De senaste decenniernas miljöövervakning och forskning har på ett övertygande sätt visat att många sjöar och vattendrag i Nordeuropa och Nordamerika blir allt brunare. I Sverige är denna så kallade brunifiering av sötvatten mest framträdande i Götaland och bland de större vattendragen är den allra tydligast i Helge å och Lyckebyån, vilka båda mynnar i Hanöbukten. En sammanvägning av aktuell forskning och de dataanalyser som utförts i denna studie visar också att den uppåtgående trenden blev extra stark under 90- och 00-talen. Det får också anses klarlagt att den nuvarande brunfärgningen av tillrinningen till Hanöbukten är orsakad av människan och betydligt starkare än den var för år sedan. Två förklaringar till denna brunifiering framstår som sannolika och de motsäger heller inte varandra. Den ena förklaringen är att utlakningen av färgat organiskt material från mark och sediment började öka kring 1980 till följd av minskat försurningstryck, vilket i sin tur kan kopplas till 7

8 minskad svaveldeposition, samt eventuellt också kalkning av sjöar, vattendrag och myrmarker. Den andra förklaringen är att en succesivt ökad areal av produktiv skog, speciellt granplanterad mark, har ökat läckaget av färgat organiskt material och järn från mark till vatten. Hur Hanöbuktens ekosystem påverkas av ökande lösligt organiskt material (DOC) och järn i tillrinningen är fortfarande oklart. Det får dock anses sannolikt att episoder av brunfärgat vatten i den inre delen av Hanöbukten åtminstone temporärt kan störa såväl fisk som bottenlevande organismer. Det är vidare fullt rimligt att anta att det utflödet av organiskt kol från land till hav har potential att ändra Östersjöns näringsväv. Det finns många indikationer från olika delar av Östersjön, inklusive Hanöbukten, på en minskad växtplanktonproduktion, vilket i sin tur leder till en förskjutning i förhållandet mellan växtplankton och heterotrofa plankton (bland annat bakterier och andra mikroplankton). Förskjutningen i planktonsammansättning kan i sin tur leda till brist på specifika näringsämnen som essentiella fettsyror och vitaminer. Fenomen som kraftigt förhöjd dödlighet och missbildningar hos vitmärlans yngel i kustnära delar av Hanöbukten, yngeldöd hos lax, minskad ungfågelproduktion och överdödlighet hos ejderådor ger starka indikationer på att ekosystemen i Hanöbukten och i övriga Östersjön är utsatta för betydande störningar men att dessa störningar inte nödvändigtvis har samma orsak. Forskningen har under senare år pekat på att inte bara miljögifter utan även förekomsten av hormoner och vitaminer kan påverka ekosystemens struktur. När det gäller yngeldöd hos lax får det anses klarlagt att tiaminbrist spelar en nyckelroll, och bristen uppstår genom att laxens föda innehåller tiaminnedbrytande enzymer. Å andra sidan har man konstaterat att tiaminhalten i blåmussla ejderns viktigaste föda åtminstone tidvis är mycket låg, vilket skulle kunna förklara varför ejder lider av tiaminbrist. För att förstå hur tiaminbrist kan uppstå trots förekomst av tiaminproducerande alger, behövs dock systematiska studier av flöden, produktion och nedbrytning av tiamin på både högre och lägre nivåer i ekosystemen. Genom sådana studier kan det på sikt bli möjligt att tydligare koppla ekologiska effekter av tiamin till mänskliga aktiviteter. Det kan dock sägas att den pågående förskjutningen i planktonsammansättning, eventuellt orsakad av utflödet av terrestert DOC, ger en plausibel delförklaring till fenomenet. Torsken i södra Östersjön visar samtidigt på en starkt minskande individuell tillväxt. Parallellt har antalet torskar som fångats i det internationella trålprovfisket varit rekordhögt. Det innebär att storleksfördelning är mycket sammanpressad med en hög numerär och stor biomassa samlade i några få längdklasser (28 38 cm) i ett relativt begränsat område. Just denna del av beståndet har skyddats genom att fisket sker med mer selektiva redskap än under 1990-talet samtidigt som den naturliga gallringen genom kannibalism hålls tillbaka genom frånvaro av stor fisk. Dessa förhållanden kan ha skapat omfattande födobrist och födokonkurrens, vilka kan ha förstärkts genom den omständigheten att skarpsillsbeståndet torskens viktigaste föda är relativt litet i södra Östersjön medan den större delen av beståndet återfinns i norra Östersjön. Östersjöns långsamt fallande näringsstatus på grund av minskande näringsbelastning och ökande tillförsel av organiskt kol från skogsmark, kan också tänkas ha bidragit till skärpt födokonkurrens. En konsekvens av födobrist och födokonkurrens i kombination med hög fiskeintensitet är att beståndets produktivitet minskar, en annan är beståndets sammanpressade storlekssammansättning permanentas. 8

9 Sammantaget visar denna rapport att det finns såväl betydande som oroväckande miljöstörningar i Hanöbukten och omkringliggande vatten och att dessa störningar i varierande grad kan kopplas till specifika mänskliga aktiviteter på land och till havs. Rapporten belyser följande störningar: Det finns övertygande belägg för att såväl förändrat skogsbruk som minskad svaveldeposition har bidragit till en omfattande brunifiering av sjöar och vattendrag, och eventuellt är även de pågående kalkningsprogrammen en bidragande faktor. Väsentligt ökat flöde av organiskt kol från land till Hanöbukten och omkringliggande havsområden är en så fundamental förändring att man även kan förvänta sig periodvisa förändringar av berörda marina ekosystem. Torskbestånden i södra Östersjön är lågproduktiva med ett stort antal individer sammanpressade i ett fåtal storleksklasser. Det går inte att bortse från att selektivt fiske är en starkt bidragande orsak till detta förhållande. Det faktum att dödligheten hos ejderungar på en plats i Hanöbukten kunnat minskas radikalt genom tiamininjektioner visar att tiaminbrist kan ha effekter på populationsnivå bland sjöfågel. Tiaminbrist hos blåmussla, som är ejderns viktigaste föda, indikerar att grundorsaken till denna form av tiaminbrist måste sökas på lägre nivåer i de marina ekosystemen och att såväl land- som havsbaserade mänskliga aktiviteter måste beaktas. Vår genomgång av vägledande principer för EBF visar att processen att röra sig mot en ekosystembaserad förvaltning av Hanöbukten är en utmaning för samhället. Att på ett medvetet sätt förhålla sig till de stödjande principer som finns, t.ex. att kartlägga och beakta kopplingar mellan social och ekologiska system samt att ha en genomtänkt process ger ökade förutsättningar hantera de samlade problemen. Men det strukturerade arbetet förutsätter dock att miljöproblemen har identifierats och erkänts som problem. Vi kan även konstatera att för att den ekosystembaserade förvaltningsstrategin ska vara effektiv på en relevant geografisk skala behövs kommunikation och hantering som integrerar flera förvaltningsnivåer. Denna process fungerar inte smidigt för närvarande beträffande Hanöbuktsproblemen. Det är i det sammanhanget viktigt att en legitim huvudaktör utses som kan ta ansvar för hela processen eller delar av dessa. Sammanfattningsvis så föreslår vi ett antal konkreta åtgärder som ska stödja dels hur hantering av miljöproblemen kan organiseras och förvaltas, dels vilka frågor som bör ges fokus, för att uppnå bättre kunskap. Universitetens roll som kunskapssökare och spridare av vetenskapligt belagda sammanhang behöver därför stärkas. Nedan finns några av de kunskapsområden som behöver belysas mer: Regeringen bör ge HaV i uppdrag att etablera en samverkan kring brunifieringsproblemet med Skogsstyrelsen, Länsstyrelserna, Vattenmyndigheterna och universiteten. Klarlägg institutioners och myndigheters roller och framtida möjligheter att samarbeta kring existerande och nya miljöproblem kring Hanöbukten Regeringen bör verka för att fiskets selektivitet förändras och fiskeintensiteten minskas. Undersöka åtgärder för minskad brunifiering. 9

10 Frågan om hur kolberikningen påverkar de trofiska interaktionerna, inklusive planktonsammansättningen i Hanöbukten behöver undersökas skyndsamt. Klarlägg kopplingar i näringskedjan där tiaminbrist har observerats för att identifiera hur tiaminbristen uppkommer. Följ upp effekter av rening av avloppsvatten från läkemedelsrester och andra biologiskt aktiva ämnen som vitaminer. 10

11 1 INTRODUKTION 1.1 UPPDRAGETS URSPRUNG Hanöbuktens miljö har sedan tio år tillbaka rönt stor uppmärksamhet. De observerade problemen omfattar skilda fenomen som brunifiering av utflödande åvatten, förekomst av illaluktande vatten, sårskador på fisk, minskade fångster av kustnära fisk, algblomningar och sjöfågeldöd. I ett initiativ från länsstyrelserna i Skåne och Blekinge, berörda kommuner, Region Skåne, Sportfiskarna och lokala fiskare påtalades dessa problem för regeringen. Som ett svar på denna hemställan har flera regeringsuppdrag (RU) formulerats. Havs- och vattenmyndigheten (HaV) har i enlighet med RU:s riktlinjer låtit genomföra flera undersökningar av Hanöbuktens havsmiljö och sökt ekologiska förklaringar till de observerade problemen (HaV 2013). Flera olika forskningsinstitut och universitet har medverkat, bland annat: Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI), Sveriges geologiska undersökning (SGU), Statens veterinärmedicinska anstalt (SVA), Naturhistoriska riksmuseet (NRM), Stockholms universitet (SU), Göteborgs universitet (GU), Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och Linköpings universitet (LiU). Miljösituationen i Hanöbukten har i de olika studierna beskrivits och analyserats utan att någon klar eller gemensam konklusion om problemen har kunnat uppnås. Huvudfrågeställningen är fortfarande om Hanöbuktens lider av allvarliga miljöproblem, dvs. om dess miljöstatus är sämre än annorstädes i Östersjöområdet, och i så fall, på vilket sätt? Frågeställningen berör även den geografiska omfattningen; är problemen lokala eller regionala, gäller de delar av Hanöbukten, hela Hanöbukten eller till och med hela Östersjön? 1.2 HANÖBUKTENS GEOGRAFISKA AVGRÄNSNING Eftersom skalfrågan för de olika anförda problemen är en viktig del av vårt arbete ges här en geografisk beskrivning av Hanöbukten och dess tillrinningsområde. Hanöbuktens kust har en västlig-östlig begränsning från Sandhammaren i Skåne till Stenhamn i Blekinge, och havsområdet Hanöbukten sträcker sig ut till Bornholm (Fig. 1.1). Tillrinningsområdet omfattar helt eller delvis kustkommunerna Simrishamn, Kristianstad, Bromölla, Sölvesborg, Karlshamn, Ronneby och Karlskrona samt inlandskommunerna Hässleholm, Hörby, Höör, Olofström, Östra Göinge, Osby, Älmhult, Markaryd, Värnamo, Alvesta, Ljungby, Tingsryd, Lessebo, Emmaboda, Vetlanda, Uppvidinge, Växjö och Nybro. Den kustnära västra delen av Hanöbukten, som omfattar Skånes och Blekinges kustvatten från Simrishamn i söder till Hällevik i nordöst (HaV, 2013), har i flera sammanhang pekats om som problemområdet. Det är dock en avgränsning som vi inte kommer att använda oss av i denna rapport. Vi kommer istället behandla hela Hanöbukten enligt figur 1.1 och även relatera till områden utanför bukten. 11

12 Fig Hanöbukten (det mörkare blå området i figuren) med namn på vattenförekomster enligt Svenskt vattenarkiv (SVAR) och större åar som mynnar i bukten. Det vita fältet i nederkant av bilden är Bornholm. 1.3 SYNTESENS SYFTE Det finns många skäl att sammanställa övervakningsresultat och analyser i en syntes som täcker flera av de miljöproblem som uppmärksammats i Hanöbukten. Ett av skälen är att ekosystem är komplexa. Ett annat är att miljöstörningar fortfarande kan observeras. Ett tredje skäl är att förvaltningen av miljön förutsätter att olika data vägs ihop och betraktas ur ett systemperspektiv. 12

13 2 BRUNIFIERING 2.1 PROBLEMUPPFATTNING Yrkesfiskare och andra boende vid Hanöbukten har i flera år rapporterat att vattnet i Helge å blivit allt brunare och att vattnet i Västra Hanöbukten tidvis är brunfärgat. Sådana fenomen, som brukar kallas brunifiering, har även observerats på andra platser både inom och utom Sverige. De har också kunnat kopplas till förhöjda halter av färgat organiskt material (CDOM, Coloured Dissolved Organic Matter) och järn i avrinningen från land (Kritzberg & Ekström, 2012). De hittills utförda utredningarna av miljöstörningar i Hanöbukten har bekräftat att både Helge å, Lyckebyån och flera andra åar som mynnar i Hanöbukten har förhållandevis höga halter av både CDOM och annat organiskt material. Det är också väl dokumenterat att halterna i dessa åar, och många andra svenska åar, ökat kraftigt under de senaste 30 åren (Erlandsson et al., 2008; Fölster et al., 2014). Vidare har Helge å vid upprepade tillfällen haft så hög järnhalt att det bildats rostpartiklar i och på vattnet. CDOM i sötvatten härstammar från multnande växtdelar och kommer främst från de skogsoch myrmarker som täcker större delen av Sverige (Erlandsson et al., 2008). Genom komplexbildning mellan humusämnen och järn kan även järnhalten bli hög i avrinningen från sådana områden. När färgat sötvatten når kustvatten sker en utspädning och, i viss utsträckning, även en flockulering och sedimentering av det organiska materialet (Gustafsson et al., 2000). Samtidigt kan det blekas fotokemiskt (Sulzberger & Durisch-Kaiser, 2009; Hoikkala et al., 2015). Kustvattnet kan därför få en förhöjd halt organiskt material utan att det syns vid mätningar av siktdjup (Fleming-Lehtinen et al., 2014). Modellberäkningar för Hanöbukten indikerar dock att plymer av brunfärgat vatten, under vissa väderförhållanden, skulle kunna spridas längs Skånes kust från mynningen av Helge å till Stenshuvud. Detta inträffar särskilt då vattenflödet är högt i Helge å och det råder ostliga vindar. Ytvatten som är brunfärgat av humus har under lång tid varit ett problem för vattenverk som måste utnyttja sådana råvattentäkter. Ett exempel på detta är framställningen av dricksvatten till Karlskrona i vattenverket vid Lyckebyån. De ekologiska effekterna av brunfärgat vatten har hittills främst uppmärksammats i sötvatten (Karlsson et al., 2009; Ranåker et al., 2012), men under de senaste åren har även ekologiska effekter i marina system börjat observeras (Wikner & Andersson, 2012; Hermann et al., 2015). Om vattnet tillfälligt blir brunare kan fisk söka sig därifrån till klarare vatten. Mera permanenta effekter kan uppstå genom att en ökad tillförsel av organiskt material från land påverkar såväl energiflödet genom de akvatiska ekosystemen som balansen mellan olika organismer. Exempelvis är det rimligt att tro att balansen mellan bakteriella processer och produktionen av växtplankton kan förskjutas (Wikner & Andersson, 2012; Bamstedt & Wikner, 2016; se vidare kapitel 3 om förändrad planktonsammansättning). Trots att man vet ganska väl vilka marktyper som bidrar mest till brunifieringen, så finns det fortfarande olika uppfattningar om varför många sjöar och vattendrag nu är betydligt brunare än för några decennier sedan och hur vattenfärgen förändrats i ett längre tidsperspektiv (Stadmark et al., 2017). Vissa forskare betonar att den minskade svaveldepositionen reducerat markens jonstyrka och därmed gjort färgad organiska ämnen mer lättrörliga i markprofilen (Mon- 13

14 teith et al., 2007; Erlandsson et al., 2008; Bragée et al., 2015). Andra forskare betonar betydelsen av förändrad markanvändning, särskilt i ett längre tidsperspektiv (Cunningham et al., 2011; Meyer-Jacob et al., 2015; Kritzberg et al., 2017). Ytterligare andra har noterat att nederbörd, grundvattennivå och förekomsten av reducerande förhållanden förklarar en betydande del av tidsvariationen (Erlandsson et al. 2008; Kritzberg et al., 2016; Nilsson et al., 2016). I de följande avsnitten redovisas först aktuell information om hur brunifiering vid svenska flodmynningar har utvecklats över tid. Speciellt undersöks hur unik situationen är i några av de vattendrag som mynnar i Hanöbukten och hur långt tillbaka i tiden man kan klarlägga brunifieringsförloppet genom befintliga mätserier av vattenkvalitet. Därefter granskas tänkbara orsaker till brunifieringen. Slutligen sammanfattas hela förloppet från källa till hav med en systembild och slutsatser i punktform. Hur mäter man vattnets färg? Sedan lång tid tillbaka har man gjort mätningar av vattenprovers färgtal genom att jämföra deras färg med färgen av kalibrerade lösningar av det starkt brunfärgade ämnet platinaklorid. Färgtalet uttrycks då i mg platina per liter. Numera bestäms vattnets färg vanligen genom att man mäter hur ljus av specifika våglängder absorberas av vattenprovet. De värden som redovisas i denna rapport avser absorbansen vid våglängden 420nm. Med kemiska analyser kan man få ett indirekt mått på mängden färgat organiskt material i ett vattenprov genom att exempelvis bestämma dess kemiska syreförbrukning (COD) vid oxidering med kaliumpermanganat eller genom att mäta totalmängden organiskt kol (TOC) eller löst organiskt kol (DOC). Eftersom även järn och mangan kan spela en viktig roll för vattenfärgen, kan också analyser av dessa ämnen vara relevanta. Figur 2.1 visar hur starkt färgat vattnet kan vara i svenska sjöar och vattendrag som ligger i områden med mycket barrskog och myrmarker. Fig Prover av färgat vatten från Bivarödsåns avrinningsområde, som utgör en del av Helge ås avrinningsområde. Källa: Naturvårdsingenjörerna AB. 14

15 2.2 UTBREDNING I TID OCH RUM Observationer i Hanöbuktens tillrinningsområde Hanöbukten tar emot vatten från flera åar. De fem största är Helge å, Skräbeån, Mörrumsån, Ronnebyån och Lyckebyån (Fig. 2.2). Markanvändningen i samtliga åars avrinningsområden domineras av skog, och i deras övre delar finns även betydande arealer myrmark. Mörrumsån skiljer sig från de andra åarna genom att den rinner genom en stor sjö, Åsnen. Detta bromsar upp vattenflödet till havet och sjön blir därmed också en betydande sänka för både organiska och oorganiska substanser. Fig Hanöbukten och avrinningsområdena för Helge å, Skräbeån, Mörrumsån, Ronnebyån och Lyckebyån (Källa: SMHI). Data från det svenska flodmynningsprogrammet (MVM, SLU) visar tydligt hur utflödet till Hanöbukten fått en allt starkare färg under de senaste decennierna. Absorbansvärderna i både Helge å och Lyckebyån har mer än fördubblats sedan 1970-talet och även i Mörrumsån har det varit en kraftig ökning (Fig. 2.3). Markanvändningen i dessa åars avrinningsområden domineras av skog. 15

16 COD-halten i de tre åarna uppvisar likaså en uppåtgående trend (se Appendix: Figur 1). I Lyckebyån och Mörrumsån är trenderna i COD och absorbans praktiskt taget identiska, medan Helge å har en starkare ökning av absorbansvärden. Helge å, Hammarsjön Lyckebyån, Lyckeby Mörrumsån, Mörrum Fig. 2.3 Tidsserier av flödesjusterade absorbansvärden med trendkurvor för Helge å, Lyckebyån och Mörrumsån. Trendanalyserna och flödesjusteringen har utförts med hjälp av Generaliserade Additiva Modeller (GAM). I likhet med humushalten har även järnhalten ökat kraftigt i Helge å och Lyckebyån, medan ökningen är betydligt mindre i Mörrumsån (Fig. 2.4). Vidare finns upprepade observationer av extremt höga järnhalter i Helge å. Ibland är de till och med så höga att järn kan bilda olösliga rostpartiklar (vattenhaltiga järnoxider) som bidrar till att åvattnet blir än starkare färgat eller till att det bildas en hinna på vattenytan. 16

17 Helge å, Hammarsjön Lyckebyån, Lyckeby Mörrumsån, Mörrum Fig Tidsserier av flödesjusterade järnhalter med tillhörande trendkurvor för Helge å, Lyckebyån och Mörrumsån. Trendanalyserna och flödesjusteringen har utförts med hjälp av Generaliserade Additiva Modeller (GAM). Miljöövervakningens tidsserier ger en god bild av brunifieringens utveckling från början av 1970-talet. En unik tidsserie från Lyckeby vattenverk gör det dessutom möjligt att följa förloppet från Vid detta vattenverk, som förser Karlskrona med dricksvatten, har man nämligen ända sedan dess gjort mätningar av färg, kemisk syreförbrukning (COD) och ph i Lyckebyån minst en gång per vecka. Tidsserien av COD är av speciellt intresse eftersom samma analysmetod (oxidation med kaliumpermanganat) använts sedan Eftersom det dessutom inte funnits några stora utsläpp av organiskt material från industrier och tätorter uppströms mätpunkten vid Lyckeby vattenverk, kan COD-värdet anses vara en god indikator på mängden färgat organiskt material i form av humus i vattnet. Analyser av trendkurvan för COD och dess osäkerhet visar på en långsam men statistiskt säkerställd nedgång fram till omkring 1980 följt av en mycket tydlig uppgång (Fig. 2.5). Det är också värt att notera att de nuvarande COD-värdena i Lyckebyån i genomsnitt ligger på en klart högre nivå än under 1940-talet. En nyligen publicerad sammanställning av upp till hundra år gamla färgtal för vattnet i sjöar runt Aneboda i Småland stöder slutsatsen att dagens brunifiering är unikt hög i ett sekelperspektiv (Kritzberg et al., 2017). Sedimentstudier indikerar att det i ett ännu längre tidsperspektiv skett betydande förändringar av vattnets sammansättning i insjöar. Det finns exempelvis studier som indikerar att markanvändningen redan för flera hundra år sidan påverkade halten organiskt material i sjövatten. Cunningham 17

18 och medarbetare (2011) framhåller att storskalig dikning kan ha minskat läckaget av organiskt material till vatten. Andra har framhållit betydelsen av att skog tidigare utnyttjats som betesmark (Meyer-Jacob et al., 2015). Lyckebyån, Lyckeby Lyckebyån, Lyckeby Fig Tidsserier av COD-halter med tillhörande trendkurvor. Diagrammet till vänster visar observerade månadsmedelvärden. Diagrammet till höger visar observerade månadsmedelvärden justerade för säsongeffekter och den aktuella månadens medelvattenföring med hjälp av en Generaliserad Additiv Modell (GAM). Lokala observationer i Helge ås avrinningsområde ger ytterligare pusselbitar till var brunifiering förekommer och vilka processer som är inblandade. Bivarödsån, som rinner upp nära Älmhult i Kronobergs län, anses vara det biflöde till Helge å som har starkast färg (Naturvårdsingenjörerna AB, 2014). Markanvändningen i det delavrinningsområdet domineras av skogsmark (83 %), främst barrskog, medan jordbruksmarken endast utgör 10 % av områdets areal. Vidare är brunifieringen allra mest påtaglig i de delar som har en hög andel torvmark. Vattnets färgtal är dessutom mycket starkt korrelerat till totalhalten organiskt kol (TOC). Invallningar, där marken torrläggs genom pumpning, anses också kunna bidra till brunifieringen. Inom Kristianstad kommun omfattar dessa invallningar totalt ca 12 km 2 (Berglund, 2008). Vesan, norr om Sölvesborg, är en annan betydande invallning där idag ca 9 km 2 ligger under havsytan. När vatten pumpas från dåligt syresatta, järnhaltiga grundvatten till ytvatten kan rostfärgade järnoxider fällas ut i sjöar och vattendrag. Detta var mycket påtagligt år 2007 i Hammarsjön nära mynningen av Helge å. Observationer i sötvatten i Sverige och internationellt Som redan påpekats har brunifiering av sjöar och vattendrag observerats i områden på norra halvklotet med betydande inslag av barrskog (Driscoll et al., 2003; Monteith et al., 2007; Erlandsson et al., 2008; Haaland et al., 2010; Brothers et al., 2014). Brunt vatten förekommer också i andra delar av världen, till exempel i de tropiska regnskogarna i Sydamerika (Rios- Villamizar et al., 2014) och i avrinningen från vissa våtmarker i USA (Hermann et al., 2015). Det förefaller dock inte finnas några rapporter om att vattenfärgen ökat utanför norra halvklotets barrskogsregioner. 18

19 En statistisk analys av vattenkemiska data från olika flodmynningar i Sverige visar att det vid nästan alla flodmynningar i Sverige har skett en statistiskt säkerställd ökning av både absorbans och COD-värdena sedan 1970-talet. Undantagen utgörs av jordbruksåar och vattendrag som tidigare varit kraftigt belastade av avloppsutsläpp från industrier och tätorter. Man kan vidare konstatera de vattendrag där absorbansen och COD-värdena ökat mest ligger i Götaland, och att ökningen i brunifieringen är anmärkningsvärt synkron (Fig. 2.6). Detta gäller både när man jämför olika åar och när man jämför trenderna i COD, absorbans och järnhalt för samma vattendrag. Fig Tidstrender för brunifieringen i de svenska vattendrag som sedan 1970 uppvisat den största ökningen av COD-värdena. Data från det nationella flodmynningsprogrammet. De tre diagrammen visar tidstrender i COD, absorbans och järnhalter. Mätningar i så kallade trendsjöar (Fölster et al., 2014; MVM, SLU) kompletterar bilden av brunifieringens utbredning i tid och rum. Dessa sjöar utgör ett för landet representativt urval av sjöar som inte är påverkade av lokala/regionala utsläpp eller intensiv markanvändning. De övergripande målen för undersökningarna är att beskriva tillstånd och storskaliga förändringar i vattenmiljön samt att ge underlag för att kunna bedöma hotbilder. Diagrammen i figur 2.7 visar att brunifieringen är en process som framför allt påverkar vattenfärgen (absorbansen) i sjöar som har eller har haft låga ph-värden. De sjöar som har haft lägst ph-värden (minst 25 % av de uppmätta ph-värdena under 5.0) uppvisar utan undantag 19

20 en starkt uppåtgående trend i vattnets absorbans. Bland de sjöar som haft högst ph-värden (högst 25 % av de uppmätta ph-värdena under 6.8) var vattnets absorbans låg under hela den studerade tidsperioden. Trendkurvorna visar också att vattnets färg ökade mest mellan 1990 och 2010, men att brunifieringen i flera fall började före Fig Trendkurvor för vattnets absorbans i sjöar från det nationella trendsjöprogrammet. Sjöarna är grupperade efter 25 %-percentilen (ph 0.25) av de observerade ph-värdena under tidsperioden Trendkurvorna har beräknats med hjälp av Generaliserade Additiva Modeller (GAM). Sammanfattningsvis råder det ingen som helst tvekan om att en omfattande brunifiering av sjöar och vattendrag har pågått under de senaste decennierna. Det är också helt klart att brunifieringen är mest påtaglig i sura eller försurade miljöer i södra Sverige och speciellt tydlig i Lyckebyån och Helge å, vilka båda mynnar i Hanöbukten. Detta gäller oavsett om man betraktar tidsserier av COD, absorbans eller järn. Det är också klarlagt att den brunifiering av sjöar och vattendrag som nu är ett faktum började ta fart omkring De längsta tidsserierna av COD eller färgtal går år tillbaka och visar att vatten som nu är starkt brunfärgade då var mindre bruna. Sedimentstudier som går flera hundra år tillbaka indikerar dock att halten organiskt material i de undersökta sjöarna då kan ha varit minst lika höga som idag. 20

21 Observationer i Hanöbukten Eftersom vattnet i Hanöbuktens tillrinning blivit allt brunare de senaste decennierna ligger det nära till hands att tro att även vattnet i själva Hanöbukten är på väg att bli brunare. Men detta samband är inte uppenbart, om det ens existerar. Det råder visserligen ingen tvekan om att det har förekommit episoder av brunt och ibland också illaluktande vatten i Västra Hanöbukten, och speciellt kring Helge ås mynning - detta stöds både av direkta observationer av lokalbefolkningen och av teoretiska beräkningar utförda av SMHI (Havs- och Vattenmyndigheten, 2013). Det råder heller ingen tvekan om att utsläppen till Hanöbukten från Stora Ensos anläggning i Nymölla är både omfattande och starkt färgade. Men det finns ingen uppenbar generell koppling mellan uppmätta siktdjup i Hanöbukten och tillrinningens färg. Detta har två orsaker. För det första kan brunt och illaluktande vatten även orsakas av mattor av drivande rödalger (Medins, muntlig kommunikation). För det andra förändras det färgade materialet i både åvatten och skogsindustriella utsläpp när det kommer ut i den marina miljön. Som tidigare nämnts kan järn och organiskt material flockelera och sedimentera när salthalten ökar (Gustafsson et al., 2000). Vidare kan starkt färgat organiskt material genom fotokemiska reaktioner transformeras till färglösa organiska substanser som har liten inverkan på siktdjupet (Vähätalo, 2009; Lalonde et al., 2014; Cao et al., 2018). En sammanställning av siktdjupsdata från kust- och utsjövatten i Hanöbukten och dess omgivning visar att det fram till slutet av 00-talet fanns en tendens till minskat siktdjup i Blekinges och Skånes kustvatten. Därefter har siktdjupet i dessa kustvatten ökat (Fig. 2.8). Orsaken till detta har inte kunnat klarläggas. Eftersom klorofyllhalten varit stabil under de senaste åren finns ingen uppenbar koppling till minskad övergödning. Något mer sannolikt är det att siktdjupet förbättrats på grund av att en förhållandevis låg nederbörd under senare år lett till en generell minskning av substansflödena från Hanöbuktens tillrinningsområde till marina vatten. Vid utsjöstationerna är mellanårsvariationen mindre än i kustvattnen och det finns ingen tydlig trend vid dessa stationer. 21

22 Skånes kustvatten Blekinges kustvatten Utsjövatten Fig Säsongsrensat siktdjup i Skånes kustvatten, Blekinges kustvatten samt vid fyra utsjöstationer i och utanför Hanöbukten. En karta över mätstationernas placering visas i Appendix: Figur 2. Det är också av intresse att notera att nordamerikanska studier nyligen har ökat kunskapen om hur snabbt olika fraktioner av humusämnen bryts ner i marina miljöer. Enligt Cao och medarbetare (2018) går nedbrytningsprodukter av lignin in i den marina näringskedjan inom några få dagar eller veckor, medan karboxylrika alicykliska molekyler (CRAMs) är så stabila att de kan bidra till halten organiskt material i oceanerna (Cao et al., 2018). Det finns alltså ingen motsättning i att delar av det terrestra organiska materialet är biotillgängligt och bidrar till bakteriell aktivitet (Wikner & Andersson, 2012; Herrmann et al., 2015), medan andra delar av det terrestra organiskt material är så stabila att det kan utgöra mer än hälften av det organiska materialet i Egentliga Östersjöns utsjöområden (Kulinski & Pempkowiak, 2011). 2.3 BRUNIFIERINGENS ORSAKER Enligt forskningen om brunifiering finns flera tänkbara orsaker till att vattnet i många sjöar och vattendrag blivit brunare under de senaste decennierna. I princip kan dessa orsaker delas in i följande kategorier: ändrad nederbörd och temperatur, ändrad markanvändning och minskad försurning. 22

23 Ändrad nederbörd och temperatur De vanligaste markprofilerna i Sverige innehåller betydande mängder organiskt material som kan transporteras ut till ytvatten i samband med kraftig nederbörd. Om dessutom nederbörden leder till höga grundvattennivåer och syrefria förhållanden i marken kan järn förekomma i lätt vattenlösliga former som sedan omvandlas till brunfärgade järnoxider när markvattnet når sjöar och vattendrag (Nilsson et al., 2016). Varierande nederbördsmängder och grundvattennivåer är därför viktiga orsaker till att vattnets färg i åar och mindre sjöar kan variera kraftigt både inom och mellan år. Det finns dock enligt figur 2.9 ingen långtidstrend i nederbörd och grundvattennivåer som kan förklara varför absorbansen i exempelvis Lyckebyån och Helge å mer än fördubblats sedan 1970-talet och att denna trend har fortsatt tills helt nyligen. Möjligen kan de extremt låga grundvattennivåerna i sydöstra Sverige de allra senaste åren ha bidragit till att trendkurvorna i figur 2.6 tycks böja av i slutet av tidsserierna. Fig Tidsserier av årsnederbörd vid fyra stationer i Hanöbuktens tillrinningsområde och grundvattennivåer vid Liatorp i avrinningsområdet för Helge å. En karta över provtagningsstationerna visas i Appendix: Figur 3. Temperaturförändringar påverkar nästan alla processer i miljön. Precis som när det gäller nederbörd är det dock svårt att med temperaturförändringar förklara varför brunifieringen tog fart just för 3 till 4 decennier sedan och att brytpunkten är så tydlig. Väder- och klimatförändringar kan bidra till att under vissa perioder förstärka eller dölja förändringar av vattnets färg i sjöar och vattendrag, men det kan inte vara någon huvudförklaring till de senaste decenniernas brunifieringstrend i tillrinningen till Hanöbukten. Ändrad markanvändning De högsta halterna färgat organiskt material i Sveriges sjöar och vattendrag brukar uppstå i avrinningsområden med mycket barrskog eller torvmossar (Erlandsson et al., 2008). Båda dessa landskapselement har under lång tid genomgått betydande förändringar. Under andra halvan av 1800-talet och början av 1900-talet ledde ansträngningarna att öka arealen åkermark bland annat till att torvmossar dikades ut och sjöar sänktes. Som en konsekvens av detta lakades stora mängder organiskt material och näringsämnen ut från mark till vatten (Hoffmann et al., 2000). Det är oklart om detta även ledde till att vattnet temporärt blev brunare i berörda sjöar och vattendrag. Oavsett hur det förhåller sig med detta är det dock ytterst osannolikt att 23

24 en sådan effekt skulle kvarstå idag. Ökad skogsareal, mer intensivt skogsbruk och omfattande plantering av gran är tre andra faktorer vars bidrag till de senaste decenniernas brunifiering är mer angeläget att reda ut. Prins Karls skogskarta från 1846 illustrerar hur dramatiskt landskapet i södra och mellersta Sverige har förändrats sedan dess (Fig. 2.10). De ljusaste partierna på kartan visar vilka enorma områden som då var i stort sett trädlösa eller bestod av mycket lågproduktiv skogsmark. Skogstaxeringar från 1900-talets början visar att det även för hundra år sedan fanns betydligt mindre skog än idag. I de flesta av Götalands län fanns då stora arealer kalmark, det vill säga skogsmark som exploaterats men inte fått någon tillfredsställande återväxt (Hamilton & Ekelund, 2001). I Småland uppgick andelen kalmark till mellan 15 och 20 % och i Skåne och på Västkusten var den mellan 23 och 29 %. Idag utgör kalmarken, trots stormen Gudrun 2005, bara omkring 5 % eller mindre av den totala landarealen. Utvecklingen i de tre län som tillsammans täcker nästan hela det område som avvattnas till Hanöbukten, visas i Appendix: Figur 4. Sedan 1950 har dessutom mer än ha åkermark lagts ner (Jordbruksverkets statistikdatabas) och minst en tredjedel av denna mark har omvandlats till produktiv skogsmark. Tillsammans har beskogningen av både åkermark och tidigare obrukad mark bidragit till att arealen produktiv skogsmark i Sverige nästan fördubblats under 1900-talet och nu täcker omkring 60 % av landarealen. Figur 2.11 visar utvecklingen för arealen produktiv skogsmark i Kronobergs, Blekinge och Skåne län sedan

25 HANÖBUKTEN EN VARNINGSKLOCKA Fig Del av Prins Karls skogskarta från Källa: Riksarkivet. Den mörkgröna färgen avspeglar skog i timmerdimension, den ljusgröna färgen i olika nyanser är buskage respektive ved- och stängselsskogar och de ljusa områdena öppen mark, bestående av åker, äng, betesmark och hedmark. 25

26 Fig Femårsmedelvärden av procentandelen produktiv skogsmark av den totala landarealen i Kronobergs, Blekinge respektive Skåne län En väsentlig del av ovan nämnda nyplantering av skog har utgjorts av gran. I Götaland består nu 40 % av den totala produktiva skogsarealen av granskog och ytterligare 35 % av tallskog och blandbarrskog (Skogsdata ). Räknat som virkesförråd blir ökningen av granbestånden, trots stormen Gudrun 2005, än mer dramatisk (Fig. 2.12). Fig Femårsmedelvärden av virkesförrådet av gran i Kronobergs, Blekinge och Skåne län. Den kraftiga nedgången i femårsmedelvärdena för är väsentligen en effekt av stormen Gudrun. 26

27 Speciellt i södra Sverige innebär granplanteringen även att betydande arealer brunjordar successivt omvandlas till podsoljordar. Detta har utan tvekan stor betydelse för brunifieringen eftersom råhumusskiktet under förnan i en barrskog producerar stora kvantiteter brunfärgade humusämnen. När humusämnena rör sig nedåt i en podsoljord för de dessutom med sig järn som kan fällas ut i rostjorden men också transporteras vidare till ytvatten (Figur 2.13). Råhumus (lågt ph) Blekjord (fattig på salter) Rostjord (rik på järn mm) Fig Profil av en podsoljord. Foto: U. Burkhart, Wikimedia Commons. Den ökade skogsarealen, en omfattande plantering av barrskog, speciellt gran, och ett mer intensivt skogsbruk är så dramatiska förändringar av markanvändningen i både Sverige och andra länder att det vore märkligt, om de inte hade någon väsentlig inverkan på brunifieringen av ytvatten. Eftersom det sannolikt tar decennier innan en skogsplantering har modifierat en hel jordprofil, och till exempel transformerat en brunjord till en podsoljord, är det dessutom troligt att dessa faktorer även kan påverka den framtida utvecklingen av brunifieringen. Det är dock svårt att förstå varför de skulle få brunifieringen att ta fart just på 1980-talet. Detta indikerar att det finns fler orsaker till att vattnet i många sjöar och många vattendrag idag är betydligt brunare än för femtio till hundra år sedan. Utsläpp från skogsindustrier har också under lång tid bidragit till att Hanöbukten belastas med organiskt material från skogen. Dagens utsläpp är avsevärt lägre än för några decennier sedan och kan därför inte förklara någon ökad brunifiering av Hanöbukten. Vidare kan man notera att belastningen från de två stora skogsindustrierna, Stora Enso AB (Nymölla) och 27

28 Södra Cell Mörrum, tillsammans ger ett årligt utsläpp av totalt organiskt kol (TOC) på omkring 6500 ton, medan belastningen från Helge å är omkring ton (Fig. 2.14). Industrins utsläpp är alltså betydligt mindre än den sammanlagda flodtransporten. De är dock långtifrån försumbara och ger i närområdet till utsläppspunkterna en miljöpåverkan som syns tydligt. Fig Utsläpp av totalt organiskt kol (TOC) från skogsindustrier vid Hanöbukten och belastningen av TOC från Helge ås avrinningsområde. Dikning och användning av skogsmaskiner som bryter markytan brukar också nämnas som påverkansfaktorer. I båda fallen kan läckaget av färgat organiskt material till vatten öka temporärt. Det är dock svårt att tro att en mekanisk bearbetning som trots allt berör relativt små ytor under korta perioder skulle ha en storskalig effekt. Inte ens när stormen Gudrun drabbade stora delar av Götaland 2005 och träd motsvarande mer än 75 miljoner kubikmeter skogsvirke fälldes över en natt, gav detta något tydligt avtryck i trendkurvorna för absorbans vid de närmast berörda flodmynningarna, det vill säga vid mynningarna av Lagan och Helge å (se Fig. 2.6). När det gäller dikning så är det snarast igenväxning av diken som kan skapa problem genom att de zoner i jordprofilen som läcker järn och humus permanent ställs under vatten. Minskat försurningstryck De processer som styr utlakningen av färgat organiskt material (humus) från mark till ytvatten är starkt beroende av vattnets ph-värde och jonstyrka. Ju lägre ph-värde och högre jonstyrka desto mer svårlösliga blir de starkast färgade humusfraktionerna. Nedbrytningen av multnande växtmaterial går också långsammare i starkt sura miljöer än i mer neutrala. Detta betyder att i mark med lågt ph-värde och förhöjd jonstyrka kan stora mängder humus ackumuleras. I Sverige sker detta främst i barrskog och torvmossar. Det betyder också att om ph-värdet höjs eller jonstyrkan sänks till följd av några aktiviteter i samhället, så kan detta skapa en puls av ökad utlakningen av färgat organiskt material från mark till vatten. I princip gäller detta även för färgat organiskt material i sjösediment. Atmosfärsnedfallet av försurande ämnen, främst svaveldioxid och kväveoxider, har under lång tid orsakat väsentliga förändringar av ph och jonstyrka i mark och vatten. I flera länder i Europa och Nordamerika började en storskalig försurning redan under 1800-talet till följd av ökande svavelutsläpp från både industrier och tätorter. I Sverige pågick denna ökning tills det sura nedfallet nådde ett maximum på 1980-talet. Sedan dess har framför allt svaveldepositionen minskat kraftigt och i södra Sverige är den nu omkring en tiondel så stor som i början 28

29 av 1980-talet (Kritzberg et al., 2017). Flera forskare har mot den bakgrunden hävdat att brunifieringen av sjöar och vattendrag väsentligen orsakas av att atmosfärsdepositionen av försurande ämnen minskat under de senaste decennierna (Monteith et al., 2007; Erlandsson et al., 2008; Ekström et al., 2011; Evans et al., 2012; Bragée et al., 2015). Om denna hypotes är sann, borde det i data från Sverige finnas en tydlig brytpunkt i brunifieringen omkring Den unika tidsserien från Lyckebyån i figur 2.5 visar att det faktiskt finns en sådan brytpunkt i de observerade COD-värdena. Detta stärker hypotesen att brunifieringen har en väsentlig koppling till försurningstrycket. Att det finns ett starkt samband mellan svaveldeposition och brunifiering illustreras också av tidsseriediagrammen i figur Sulfathalten i åtskilliga svenska sjöar minskade kraftigt under 90- och 00-talen till följd av minskad svaveldeposition. Därefter har den planat ut. Absorbansen följer ett omvänt mönster. Fram till början av 2000-talet ökade den kraftigt för att sedan plana ut. ph värdet uppvisar som väntat liknande men betydligt svagare trend än sulfathalten, eftersom ph-förändringarna kan hållas tillbaka av svaga organiska syror, främst humusämnen, i vattnet. Fig Årsmedelvärden av absorbans, sulfatkoncentration och ph för de fem sjöarna i trendsjöprogrammet där absorbansen ökat mest under tidsperioden Eftersom lösligheten av humusämnen ökar med stigande ph-värden är det rimligt att tro att även kalkning skulle kunna bidra till ökad vattenfärg. Detta gäller speciellt när kalkningen 29

30 sker på myrmarker. Resultaten från den nationella, integrerade kalkningseffektuppföljningen (IKEU: MVM, SLU) är dock inte entydiga. Det finns okalkade sjöar som uppvisar en ökad färg, och trenderna i kalkade sjöar varierar kraftigt mellan olika sjöar. Det faktum att färgförändringen varit störst under den tidsperiod då kalkningen varit mest omfattande motiverar dock fortsatta studier av kalkningens potentiella bidrag till brunifieringen av sjöar och vattendrag. Både en monoton trend och en tidsbegränsad puls Sedan mitten av 1800-talet har det samlade trycket på miljön ökat kraftigt. Svaveldepositionens förändring över tid illustrerar dock att samhället i vissa avseenden kunnat vända ett ökat till ett minskat tryck. Detta gör det naturligt att betrakta de senaste hundra årens brunifiering som en samlad effekt av såväl en monoton förändring som en i tiden begränsad puls. Figur 2.16 visar hur man på så sätt kan dela upp den observerade tidstrenden i Lyckebyåns CODvärden (Fig. 2.5) i en komponent som beskriver en tänkbar effekt av förändrad svaveldeposition och en annan komponent som vi kopplar till en trefaldig förändring av skogslandskapet under de senaste hundra åren. För det första har arealen skogsmark ökat. För det andra har andelen gran ökat. Sist men inte minst har intensiteten i skogsbruket ökat. Vid tolkningen av kurvorna i fig bör man dessutom ha i minnet att nedgången de allra senaste åren som illustreras av kurvorna i fig. 2.6 och 2.7 snart kan visa sig vara ett väderberoende hack i en mer långsiktig konstant eller uppåtgående trend. Fig Principiell bild av hur både förändrat försurningstryck och förändrad markanvändning kan bidra till att förklara den observerade COD-trenden i Lyckebyån. Det stora flertalet av de forskningsrapporter som citerats tidigare i detta kapitel ansluter till problembilden i fig genom att de betraktar den nuvarande brunheten av många sjöar och vattendrag som onaturligt hög och orsakad av människan. Några forskargrupper, som försökt klarlägga hur brunifieringen utvecklats i ett längre tidsperspektiv, hävdar dock att koncentrationerna av organiskt kol i de undersökta sjöarna faktiskt var högre under förindustriell tid än idag (Cunningham et al., 2011; Bragée et al., 2015; Meyer-Jacob et al., 2015; 2017). Samtliga 30

31 dessa forskargrupper har gjort studier av sjösediment och använt en spektrometrisk analysmetod kallad VNIRS (visual-near-infrared spektroscopy) för att statistiskt uppskatta hur sjöns genomsnittliga TOC-halt varierat över tid. Den grundläggande principen för att kombinera VNIRS med statistiska prediktionsmodeller är väl beprövad. Först mäts både spektrum och målvariabel för ett antal objekt så att sambandet mellan målvariabel och spektrum kan beskrivas statistiskt. Därefter utnyttjas denna statistiska modell till att prediktera målvariabeln för objekt där man bara mätt spektrum men vill veta värdet på målvariabeln. Normalt sett kalibreras den statistiska modellen med hjälp av mätningar på ett slumpmässigt urval av de objekt som den sedan ska tillämpas på. Så är inte fallet i nyssnämnda studier. Där har modellen först kalibrerats med hjälp av mätningar på färska sediment och vattenprover och sedan utnyttjats för att rekonstruera gamla TOC-halter med hjälp av äldre sedimentlager. Denna typ av extrapolation från en typ av objekt till en annan kräver omfattande kontroller för att resultaten ska få hög trovärdighet. I ett av ovannämnda arbeten (Meyer-Jacob et al., 2017) redovisas en statistisk analys av nästa 30 år av sedimentlager och TOC-värden, men generellt sett saknas fördjupade statistiska analyser av uppmätta spektra och hur de varierar med den tidpunkt de representerar. Det kan även ifrågasättas om: (i) inbördes ganska olika och små sjöar utgör ett lämpligt underlag för att beskriva en brunifiering som under de senaste decennierna präglats av anmärkningsvärt synkrona förändringar i stora delen av södra Sverige och (ii) ett alltmer intensivt skogsbruk kan betraktas som en återgång till en mer naturlig markanvändning. Sammantaget hävdar vi därför att den nuvarande graden av brunifiering är onaturligt hög. 2.4 EKOLOGISKA EFFEKTER I HAVET Det kraftigt ökade läckaget av humusämnen och järn från skogsmark innebär en avsevärd förändring av förutsättningarna för många akvatiska ekosystem. Detta gäller såväl sjöar och vattendrag som kustvatten och eventuellt även hela innanhav som Östersjön. Några av de observerade eller förväntade ekologiska effekterna berör främst söt- och kustvatten och är direkt knutna till att humusämnen är färgade eller att järn fälls ut som rost (järnoxid). Speciellt kan nämnas att: Brunt vatten innebär en risk att fisk inte ser tillräckligt bra för att hitta föda Järn i vattnet kan lägga sig på fiskars gälar Järnoxid (rost) kan sedimentera och bilda beläggningar på översvämningsmarker och i grunda havsvikar eller kustvatten. Andra, och potentiellt stora, ekologiska effekter är knutna till att brunifieringen av sjöar och vattendrag har inneburit en ökad uttransport av organiskt, terrestert kol till Hanöbukten och andra delar av Östersjön och Skagerrak (Deutch et al., 2012; Hermann et al., 2015; Hoikkala et al., 2015; Räike et al., 2016). En utförligare beskrivning och diskussion av lokala och storskaliga effekter i havet följer i kapitel 3. 31

32 2.5 SYSTEMBILD Fig Systembild av markanvändningens och försurningstryckets inverkan på Östersjöns ekosystem. 2.6 SLUTSATSER Brunifiering av sjöar och vattendrag är ett storskaligt fenomen som har sitt ursprung i skogs- och myrmark med lågt ph-värde och manifesteras extra tydligt i vattendrag som mynnar i Hanöbukten. De observerade förändringarna av uttransporten av organiskt material från land till hav har väsentligen orsakats av historiska och pågående strukturella förändringar inom industri och skogsbruk. Den ökade uttransporten av organiskt kol från land till hav kan ha medfört en avsevärd förändring av förutsättningarna för Hanöbuktens ekosystem. 32

33 3 FÖRÄNDRAD PLANKTONSAMMANSÄTTNING 3.1 PROBLEMUPPFATTNING Eutrofiering och förändrad planktonsammansättning. Näringsberikning av sjöar och hav genom tillförsel av kväve och fosfor leder vanligtvis till en ökad biomassa av växtplankton. Denna eutrofieringsprocess har sedan länge ansetts vara en av de dominerande ekologiska drivkrafterna i Östersjön (Elmgren et al., 2015), vid sidan av klimatrelaterade förändringar (Möllmann et al., 2008). Växtplanktonproduktionen i Östersjön har ökat under större delen av 1900-talet (Wasmund et al., 2008; Andersen et al., 2015). Detta anses ha medfört högre fiskproduktion (Thurow, 1997), men har också fått andra mindre önskvärda konsekvenser. Nedbrytningen av algrester tär på det syre som finns lagrat i bottenvattnet och denna ökande syreförbrukning har sedan 1960-talet präglat de djupare delarna av Östersjön. Utbredningen av de syrefria eller syrefattiga områdena har emellertid varierat i omfattning, främst beroende på frekvensen av saltvattensinbrott från Västerhavet via de danska sunden (Conley et al., 2009; Carstensen et al., 2015; Andersson et al., 2015; se även Fig. 5.7). Under senare tid har eutrofieringen av Östersjön stannat upp på grund av minskande utsläpp av näringsämnen Östersjön går återigen mot ett näringsfattigare (mer oligotroft) tillstånd (Wasmund et al., 2008; Elmgren et al., 2015). Exempelvis har eutrofieringen av Bornholmsbassängen nu återgått till 1970-talets nivå efter att ha nått ett maximum i början av 1980-talet (Andersen et al., 2015; Fig. 3.1). Dock ligger näringsberikningen fortfarande på en för Östersjön ohållbart hög nivå, om olika negativa fenomen som syrebrist i bottenvattnet och giftiga algblomningar ska kunna påtagligt minska i frekvens i framtiden (Elmgren et al., 2015). Det är också uppenbart att den interna belastningen frigörande av näringsämnen som redan finns lagrade från sedimenten utgör ett stort problem ur eutrofieringssynpunkt. 33

34 Fig Eutrofieringsgrad (ER 1 ) enligt Andersen et al. (2015) i den för Hanöbukten närbelägna Bornholmsbassängen nordost om Bornholm. Från ett maximum i början av 1980-talet var eutrofieringsgraden år 2012 i nivå med det övergödningstillstånd som rådde i början av 1970-talet. Under senare år har man i allt högre grad uppmärksammat tillförseln av humusämnen från multnande växtdelar via de floder och åar som mynnar i Östersjön (Deutch et al., 2012; Hoikkala et al., 2015; Räike et al., 2016; Frasner et al., 2016; föregående kapitel). Detta utflöde av terrestert kol (DOC T) till det marina ekosystemet står i fokus i vår studie, medan vi ägnar mindre uppmärksamhet åt eutrofieringen. Vårt intresse för DOC T beror främst på att utflödet av organiskt material från land till hav ökat kraftigt under de senaste decennierna (se föregående kapitel) och att det finns experimentella studier som indikerar att även en ganska måttlig ökning av tillförseln av DOC T kan förskjuta balansen mellan växtplanktonproduktion och bakteriell aktivitet (Andersson & Wikner, 2012). Dessutom har övervakningen av planktonblomningar nära Hanöbukten visat att det under senare år skett betydande förändringar av planktonsammansättningen (Blekingekustens och Hanöbuktens VVF, 2016). För att det organiska material som kommer ut till kustvattnen via vattendragen skall ha någon nämnvärd betydelse för de marina ekosystemen krävs först och främst att det inte flockulerar (aggregeras) och sedan sedimenterar och begravs i sedimenten. Studier i Bottniska Viken har visat att i havsområden med låg salthalt är det bara en liten andel av DOC T som lagras i sedimenten (Forsgren & Jansson, 1992, Gustafsson et al., 2000). I södra Östersjön, där salthalten är högre, är det troligt att flockuleringen är mer omfattande. Men å andra sidan visar översiktliga beräkningar för ett stort antal kustvatten längs USA:s östkust att det i genomsnitt bara är några få procent av det tillförda terrestra kolet som begravs i sedimenten (Herrmann et al., 2015). Fotokemisk nedbrytning är en annan process som påverkar det terrestra organiska materialets biologiska tillgänglighet. Det har länge varit känt att sådan abiotisk transformation främst innebär att det genereras nya organiska föreningar (Bertilsson et al., 1999) med i genomsnitt svagare färg och lägre molekylvikt. Nyare forskning har bekräftat att färgat organiskt material (CDOM) i marina ekosystem bryts ner selektivt av UV-strålning (Lalonde et al., 2014) och att 1 Eutrofieringsgrad (ER 1 ) beräknas enligt Andersen et al. (2015) som kvoten mellan eutrofieringsstatus (ES) och eutrofieringsmål (EM): ER = ES/EM 34

35 denna fotokemiska nedbrytning stimulerar den bakteriella aktiviteten i de undersökta akvatiska systemen (Piccini et al., 2009; Sulzberger & Durisch-Kaiser, 2009). Som påpekats i föregående kapitel, så har helt ny forskning dessutom visat att skogligt producerade kolföreningar såsom ligniner kan brytas ner inom några få dagar till veckor i kustvatten (Cao et al., 2018) och därigenom vara en viktig komponent i den marina näringsväven. En annan fraktion av DOC T som består av karboxylrika alicykliska föreningar är betydligt mer stabil och kan därför spridas över stora områden med havsströmmarna. Detta förklarar varför kolpoolen i Östersjön domineras av DOC T (Kulinski & Pempkowiak, 2011; Frasner et al., 2016), vilket dock är av mer begränsat intresse i denna studie. Olika försök att kvantitativt uppskatta hur stor andel av det tillförda terrestra organiska kolet som omsätts i Östersjöns ekosystem har gett varierande resultat. I en studie av förhållandena i Bottniska Viken beräknades praktiskt taget allt DOC T gå in i den marina födoväven (Sandberg et al., 2004). Totalt i Östersjön har mineraliseringen av DOC T uppskattats till mellan omkring 50 % (Gustafsson et al., 2013) och 80 % (Frasner et al., 2016). Den resterande andelen förs antingen vidare till Nordsjön via havsströmmar eller stannar i Östersjöns sediment. Mätningar och beräkningar av uttransporten av DOC T från land till hav visar att den varierar starkt i både tid och rum. Detta beror bland annat på variationer i nederbörd, avrinningsområdenas storlek samt förekomsten av barrskog, myrmark och större sjöar. Utflödena av DOC T är särskilt höga i Bottniska viken (Hoikkala et al., 2015), vilket där fått konsekvenser för den marina födovävens struktur. Enligt Sandberg et al. (2004) är den bakteriella aktiviteten större än växtplanktonproduktionen i Bottenviken (31 respektive 24 mmol C per dm 2 och år). I Bottenhavet befanns enligt samma studie motsvarande värden vara 68 respektive 91 mmol C dm - 2 yr -1, och i Egentliga Östersjön uppskattades den genomsnittliga växtproduktionen uppgå till 138 mmol C dm -2 yr -1 när tillförseln av kväve och fosfor var som störst under 1980-talet (Elmgren, 1984). I USA har liknande gradienter noterats när den hetero- och mixotrofiska produktionen jämförts med den autotrofa växtplanktonproduktionen i kustområden med olika stor belastning av terrestert kol (Herrmann et al., 2015). Enligt den ovan citerade artikeln av Wikner och Andersson (2012) skedde faktiskt en minskning av växtplanktonproduktionen under en period då ökad avrinning ökade utflödet till Bottniska Viken av såväl terrestert kol som kväve och fosfor. Detta ganska uppseendeväckande resultat bekräftades i en experimentell studie som redovisas i samma artikel. Det finns alltså skäl att tro att det ökade utflöde av terrestert organiskt kol som beskrivits i föregående kapitel skulle kunna medföra att födoväven i Hanöbukten och andra delar av Östersjön i ökande grad kan komma att präglas av små, mixotrofa och heterotrofa plankton (bakterier och andra mikroplankton som vissa dinoflagellater), istället för växtplankton som exempelvis kiselalger (Wikner & Andersson, 2012; Hoikkala et al., 2015). En gradient mot en allt större dominans av heterotrofa plankton och minskande andel växtplankton har också noterats från södra Östersjön till Bottniska viken i norr (Paczkowska et al., 2017). Denna förskjutning kan också förväntas ske i högre grad i kustnära områden, där TOC kommer ut via flodvattnet, än i utsjön (Zweifel et al., 1995; Frasner et al., 2016). Om födoväven i ökande grad baseras på bakteriell produktion, så måste bakterierna i sin tur konsumeras av andra organismer för att energin och näringen ska bli tillgänglig för de djurplankton som vanligen lever av växtplankton. En sådan förlängning av näringskedjan innebär att överföringen av energi och näringsämnen till högre trofinivåer blir mindre effektiv. Lik- 35

36 nande effekter kan eventuellt också uppstå då växtplanktonsamhället domineras av cyanobakterier, eftersom överföringen av energin bli låg även i det fallet (Dahlgren et al., 2010). När nu uttransporten av terrestert kol ökat kraftigt under några decennier, så innebär detta rimligen även en ökad risk för olika former av obalanser i näringsväven. Nedbrytning av ökade mängder organiskt material kan även leda till ökad syreförbrukning i Östersjöns djupvatten (Brothers et al., 2014). Baskunskap om växtplankton och dess roll för näringsväven Växtplankton (kallas även fytoplankton) utgör grunden i havets näringsväv (se vidare Underlagsrapport 1: Karlson & Wesslander, 2017). De börjar växa tidigt på våren när det finns tillräckligt med ljus och gott om näring såsom kväve och fosfor. Under vintern blandas näringsämnen upp från djupvattnet och när vårsolen blir tillräckligt stark startar vårblomningen som oftast domineras av kiselalger men ibland av dinoflagellater eller andra flagellater. Det krävs också att vattenmassan är skiktad så att växtplankton inte blandas ner i djupare lager där det är för mörkt för fotosyntes. Vattenmassan är oftast skiktad i haven runt Sverige på grund av att sötvatten från floder blandas med saltvatten till ett utsötat ytskikt som ligger som ett lättare lager ovanpå det saltare djupvattnet. Även uppvärmning av ytvattnet bidrar till skiktningen. Växtplanktonbiomassan är hög under vårblomningen innan djurplankton (kallas även zooplankton) börjar beta på växtplanktonen. Eftersom djurplankton inte hinner med att äta upp alla algerna sjunker en stor del istället till botten. Djurplankton och detritusätande bottendjur, vars föda består delvis av sedimenterade växtplanktonrester, utgör en länk till fiskar och andra djur i näringsväven. Därmed ger vårblomningen även en injektion av mat till bottenlevande djur. Efter vårblomningen är primärproduktionen, d.v.s. växtplanktonens tillväxt, ofta fortsatt hög. En intensiv betning från fler djurplankton gör dock att mängden alger i vattnet (biomassan) hålls på en lägre nivå. Under sommaren är små cyanobakterier (pikoplankton) mycket talrika medan stora cyanobakterier kan bilda ytansamlingar. Det finns sannolikt fler än olika arter av växtplankton i haven runt Sverige. Många olika typer bidrar till primärproduktionen under vår sommar och höst, till exempel kiselalger, dinoflagellater, cyanobakterier och olika typer av flagellater. De goda algblomningarna pågår mer eller mindre kontinuerligt fram till hösten. Då sker återigen en omblandning av vattenmassan och närsalter förs upp till ytvattnet. En andra kiselalgsblomning kan starta innan höstmörkret begränsar tillväxten. En del växtplankton är emellertid skadliga. I Hanöbukten är det framförallt blomningar av cyanobakterier, t.ex. den giftproducerande arten Nodularia spumigena, som är skadliga. I andra havsområden som i Västerhavet är de skadliga blomningarna orsakade av dinoflagellater. 36

37 3.2 FÖRÄNDRINGAR AV EUTROFIERINGSGRAD OCH PLANKTONSAMMANSÄTTNING I TID OCH RUM Halter av näringsämnen och klorofyll a i Hanöbukten Förekomsten av näringsämnen och växtplankton (mätt som klorofyll a) övervakas på flera stationer i Hanöbukten och dess närhet (se figur 3.2). Under de senaste 25 åren har förändringarna i halter av växtnäringsämnen varit relativt små. Såväl löst oorganiskt kväve (Dissolved Inorganic Nitrogen DIN) och totalkväve (Total Nitrogen TN) har dock minskat något både i kustvattnen och i utsjön (figurer visas i Underlagsrapport 1: Karlson & Wesslander, 2017). Vid kusten är det främst under vintern som kvävehalterna har minskat, medan det i utsjön gäller för såväl vinter som vår. Fosforhalterna i utsjön har förändrats på ett annat sätt än kvävehalterna. Där har både löst oorganiskt fosfat (Dissolved Inorganic Phosphate DIP) och totalfosfor (Total Phosphorus TP) ökat under hela året. I kustvattnet finns en signifikant ökning av TP men endast på årsbasis och inte för enskilda säsonger. Den oorganiska N/P-kvoten har minskat i både kust och utsjö. Figur 3.2. Kartan visar utsjöstationer och vissa andra provtagningsstationer som diskuteras i texten om växtplanktonövervakning (se vidare Underlagsrapport 1: Karlson & Wesslander, 2017). Eftersom kiselalgsblomningar har kort utsträckning i tiden kan det dock vara bättre att följa kiselhalten i havsvattnet snarare än mäta mängden kiselalger i havet. Detta beror på att kiselalgerna kraftigt reducerar förrådet av kisel i samband med blomningar och att detta är en effekt som är lättare att upptäcka än själva blomningen. I det sammanhanget kan det vara av intresse att notera att halterna av kisel har ökat både i kustvattnen och i utsjön. I utsjön är dock ökningen signifikant endast på årsbasis. De ökande nivåerna av kisel kan bero på minskad kiselalgsblomning (Klais et al., 2011; Wasmund et al., 2011; Sydkustens VF, 2016), det vill säga ett minskat upptag av kisel av denna växtplanktongrupp. 37

38 I likhet med växtnäringsämnen, ligger halterna av klorofyll a för de flesta stationer på stabila nivåer. För vissa kustnära stationer i Blekinge skärgård finns en negativ trend i den redovisade klorofyllhalten, som till viss del kan förklaras av lägre detektionsgräns under den senare delen av tidsserien (se figurer och tabell 2 i Underlagsrapport 1: Karlson & Wesslander, 2017). Det förbättrade siktdjupet vid kuststationer i Hanöbukten (se kap. 2) kan ses som en effekt av minskad växtplanktonproduktion. Planktonsammansättning i kustvatten och utsjö i Östersjön Sedan 1980-talet har produktionen av kiselalger varit avtagande i Östersjön, framförallt genom att vårblomningar har blivit mindre vanligt förekommande (Wasmund et al., 2011). Denna enskilda förändring har sannolikt stor inverkan på Östersjöns ekosystem, då kiselalgsproduktionens storlek är en viktig del av den totala produktionen av växtplanktonproduktion. Samtidigt har blomningar med dinoflagellater ökat, även om relationen mellan kiselalger och dinoflagellater kan variera i både tid och rum (Klais et al., 2011). Ett sådant skifte i planktonsammansättning från kiselalger till mindre alger som dinoflagellater, har även observerats från Västra Östersjön, Öresund och Kattegatt (Henriksen, 2009). Mätningar av planktonsammansättning i kustvatten och utsjö i södra Östersjön Planktonundersökningar vid Skånes syd- och ostkust visar att vårblomningarna av kiselalger har minskat i omfattning sedan 1999, medan övriga planktongrupper ligger på tämligen stabila biomassanivåer under samma tid (Toxicon, 2013, Sydkustens VVF, 2016; Fig. 3.3). Man kan speciellt notera att kiselalgsblomningar under senaste fyra åren har varit mycket svaga längs Skånes sydkust och vid stationer vid Bornholm, samtidigt som övriga plankton har förekommit på ungefär samma nivåer som tidigare (Fig. 3.3). Det bör dock påpekas att enligt Wasmund et al. (2011, 2013) alternerar kiselalger och dinoflagellater med att dominera vårblomningar i centrala och västra Östersjön. Blomningar av cyanobakterier och kiselalger under sommaren har varit måttliga under samma tidsperiod (Fig. 3.4). 38

39 Fig Största observerad biovolym av kiselalger, dinoflagellater respektive ciliater under våren (mars-maj) samt största total biovolym av plankton under samma period. Data från Toxicon (stationerna Falsterbo, Abbekås, VH1 och K6) och SMHI (station BY5 Bornholmsdjupet). Fig Största observerad biovolym av cyanobakterier och kiselalger under sommaren (juniaugusti). Data från Toxicon (stationerna Falsterbo, Abbekås, VH1 och K6) och SMHI (station BY5 Bornholmsdjupet). 39

40 3.3 ORSAKER TILL FÖRÄNDRINGAR Utflöden av terrestert kol påverkar näringskedjan episodiskt I Östersjön kan skiften från autotrofa till mer heterotrofa förhållanden ske under vissa omständigheter, då kolföreningar från landväxter i form av DOC T blir en viktig energi- och näringskälla i ekosystemet (Frasner et al., 2016; Båmstedt & Wikner, 2016). Experimentella studier av koltillförseln styrker antagandet om att denna tillförsel kan leda till fundamentala förändringar av ekosystemets funktion och struktur (Wikner & Andersson, 2012). Hypotesen att planktonsammansättningens förändring beror på ökad tillförsel av terrestert kol, styrks av det faktum att det går att finna en gradient i planktonsammansättning mot en allt större dominans av heterotrofa plankton och minskande andel växtplankton från södra Östersjön till Bottniska viken i norr och att denna gradient sammanfaller med en ökande DOC-halt (Paczkowska et al., 2017). I havet kommer sedan bakterier och konsumenter av dessa att utgöra en länk mellan DOC och den övriga näringskedjan genom att små mixo- och heterotrofa plankton kan konsumera bakterier och andra planktonorganismer (Jeong et al., 2010). Näringskedjan skulle därigenom förlängas och baseras på mindre planktonorganismer än tidigare (Wikner & Andersson, 2012). De högre fosforhalterna har hitintills inte lett till en ökad produktion av cyanobakterier, vilket också kan ha försämrat energiöverföringen till högre trofinivåer. 3.4 EFFEKTER När en allt större andel av näringsämnena och energin inte kommer från växtplankton utan ifrån heterotrofa bakterier, betyder det även förändringar i produktion och relativ förekomst av näringsämnen i näringskedjan som essentiella fettsyror, aminosyror, steroler, vitaminer etc. (Sylvander et al., 2013). På så sätt kan komplexa molekylära föreningar komma att bli begränsande för tillväxten istället för mer traditionella växtnäringsämnen som fosfater, kväveföreningar och silikater (ex. Phillips, 1984; Martin-Creuzberg et al., 2011; Freese & Martin- Creuzberg, 2012). En högre andel heterotrofa bakterier försämrar även födans kvalité för djurplankton och bottenlevande djur. Variationer i förhållandet mellan heterotrofa bakterier och växtplankton i dieten för t.ex. kräftdjuret Daphnia påverkar både tillväxt och reproduktion. Den bottenlevande kräftdjuret vitmärlan (Monoporeia affinis) är en dominerande art på många bottnar i Östersjön och utgör viktig föda för många fiskarter. Den lever framförallt på sedimenterade växtalger men även av detritus. På senare tid har biomassan av vitmärla minskat på många håll i Östersjön, vilket också har förklarats med den försämrade födokvalité som förorsakas av den ökande andelen terrestert kol i Östersjöns födoväv (Wiklund et al., 2008). Eftersom vitmärla är känslig för inomartskonkurrens om födan, är födokvalité en väsentlig aspekt av vitmärlans populationsdynamik (Wenngren & Ólafsson, 2002). Det ska dock påpekas att även den snabba populationsökningen av de invasiva och detritusätande havsborstmaskarna Marenzellaria sp. kan ha bidragit till den konstaterade tillbakagången av vitmärla i Hanöbukten (Neideman et al., 2003; Blekingekustens och Hanöbuktens VVF, 2016). Den högre andelen bakterier i näringskedjans bas kan även ha andra negativa effekter, t.ex. kan bakterierna vara toxiska eller utsöndra giftiga ämnen för filtrerande djurplankton (Matz & Kjelleberg, 2005; Matz et al., 2008; Deines et al., 2009). Konsumtion av vissa former av 40

41 Pseudomonas sp. kan vid hög andel i dieten (>20 % av födans kol) vara dödligt för djuren. Denna aspekt av den förändrade planktonsammansättningen kan även ha kopplingar till de noterade fysiologiska anomalier hos fisk och bottenfauna (se kapitel 4). Ökad andel heterotrofa plankton i havet kan också påverka eutrofieringen. Ett förändrat förhållande i kvoterna mellan C:N:P, det vill säga om proportionerna förändras i riktning mot mer kol genom utsläpp av DOC, tycks kunna minska eutrofieringseffekter av näringsämnen som N och P (Andersson et al., 2013). När växtplankton ersätts av bakteriell produktion förbrukas stora mängder N och P, vilket således verkar hämmande på växtplanktonproduktionen. 3.5 SYSTEMBILD AV FÖRÄNDRAD VÄXTPLANKTONSAMMANSÄTTNING Östersjön drivs alltmer av energi och kol från land Skifte från växtplankton till heterotrofa plankton Födokvalitén sjunker, vilket leder till näringsbrist för djurplankton och detritusätare Fig Systembild av drivkrafter bakom en förändrad planktonsammansättning och dess effekter. Röda pilar är starkare belagda än den rosa. 3.6 SLUTSATSER De för havets näringskedja så viktiga kiselalgsblomningarna tenderar att avta, men det är för tidigt att dra slutsatsen att dessa blomningar har minskat generellt. Heterotrofa plankton tenderar att dominera i vattenområden med hög DOC-halt. Förändring av förhållandet mellan växtplankton- och bakterieproduktion skulle kunna leda till brist på essentiella näringsämnen. 41

42 4 OHÄLSA OCH REPRODUKTIONSSTÖRNINGAR HOS BOTTENFAUNA, FISK OCH SJÖFÅGEL 4.1 PROBLEMUPPFATTNING Episoder med ohälsa och reproduktionsskador hos en rad organismgrupper som bottenfauna och fisk, sårskador på fisk, döda eller sjuka sjöfågelungar finns rapporterade från Hanöbukten. Miljöproblemen i Hanöbukten kan således inte avfärdas som oväsentliga och liknande fenomen har även observerats i andra delar av Östersjön. Vi strävar först och främst att undersöka och diskutera omfattning och orsaker till observerade problem med ohälsa och reproduktionsskador hos olika organismgrupper. 4.2 UTBREDNING I TID OCH RUM Reproduktionsstörningar hos vitmärla Vitmärla är ett kräftdjur som lever av detritus och algrester som sedimenterar på havsbotten. Vitmärla ingår i den nationella miljöövervakningen för att ge ett integrerat mått på störningar av miljön med särskild vikt lagd vid reproduktionsskador. Fig Provtagningsstationer för vitmärla i Hanöbukten (Från Ek & Sundelin, 2017). 42

43 Baserat på det nationella miljöövervakningsprogrammet rapporterades 2012 förhållandevis kraftiga reproduktionsskador, vilket bland annat yttrade sig som missbildade embryon hos vitmärla. Förnyade och utökade undersökningar 2016 visade på än mer omfattande skador (Ek & Sundelin, 2017). Andelen honor med skadade embryon (missbildade, membranskadade samt outvecklade, avstannad i utveckling) var 100 % på station TH (Fig. 4.1). Det sammanlagda bakgrundsvärdet för dessa typer av störningar i Östersjön ligger normalt runt 20 %. Frekvensen missbildade och membranskadade embryon var 11 % i Hanöbukten, vilket skall jämföras med bakgrundsvärdet på 2,6 % i övriga Östersjön. Frekvensen embryon med avstannad utveckling ligger på 8 % medan bakgrundsvärdet i Östersjön ligger på 1,2 %. Alla gjorda jämförelser visar på signifikanta skillnader (p <0,01). Orsakerna till de omfattande reproduktionsstörningarna är inte klarlagda. Ek & Sundelin (2017) föreslår att de kan vara orsakade av ett miljögift, men sedimentprov från området kunde inte påvisa någon av samband med något av de miljögifter som ingick i undersökningen. Screening av den organiska fraktionen i sedimentprov från området gav heller ingen indikation om någon annan substansgrupp som skulle kunna ha bidragit till störningarna. Ohälsa hos fisk Hälsotillståndet hos skrubbskädda undersöktes mellan 2015 och 2017 med fokus på Västra Hanöbukten (Underlagsrapport 2: Förlin, 2017). I Hanöbukten utfördes undersökningarna på skrubbskäddor som infångats vid två olika lokaler, en lokal nära Vitemölla (2015) och en annan lokal nära Yngsjö i Hanöbukten ( ). Det är viktigt att notera att dessa lokaler inte ligger nära något känt lokalt utsläpp utan är valda för att kunna representera en generell påverkan/situation i Hanöbukten. Första året användes Kvädöfjärden (i Östergötlands skärgård) som referens och 2016 och 2017 användes Torhamn i östra Blekinge som referens. Resultat från 2015 års undersökningar visade på klara (signifikanta) fysiologiska skillnader hos de provtagna fiskarna från Västra Hanöbukten i jämförelse med referensområdet Kvädöfjärden: a) hämmad utveckling av könsorganen med små gonader och lägre halt av vitellogenin i blodet hos honor, b) förstorad lever hos båda könen, c) hög EROD-aktivitet, fler lymfocyter och färre granulocyter vilket antyder en påverkan på immunförsvaret, d) förhöjningar av klorid, natrium och kalcium i blodet vilket kan vara tecken på problem med jonregleringen, e) aktiverat oxidantförsvar. Dessa resultat tolkades därför som en tydlig påverkan av något eller några toxiska ämnen på skrubba i västra Hanöbukten (Underlagsrapport 2: Förlin, 2017). De efterföljande årens undersökningar har däremot i motsats till 2015 års studier inte kunnat påvisa samma symptom på försämrad fiskhälsan. Tillståndet för fisken har varit ungefär densamma vid Västra Hanöbukten som vid Torhamn i östra delen av Hanöbukten. Det starkt försämrade hälsotillståndet 2015 i västra Hanöbukten kan eventuellt ses som ett episodiskt fenomen. 43

44 Det har anförts att de skillnader i reproduktiv investering som under första året 2015 noterades mellan skrubbor från Hanöbukten och Kvädöfjärden, skulle kunna bero på förekomsten av två olika lektyper (kustlekande och utsjölekande). Enligt denna uppfattning är dessa två varianter av skrubbskädda sannolikt två arter som fördelar sig på olika sätt i skilda delar av Östersjön och som även skiljer sig åt genetiskt (Momigliano et al., 2017). Frågan ställdes därför huruvida noterade skillnader i t.ex. gonadstorlek mellan Västra Hanöbukten och Kvädöfjärden till någon del skulle kunna förklaras av genetiska skillnader. Men även om de fysiologiska resultaten endast jämförs för den ena av de två typerna (dvs. den utsjölekande) visar sig flertalet parametrar på tydliga fysiologiska skillnaderna mellan skrubborna från Västra Hanöbukten och Kvädöfjärden. Övervakning av fiskbestånd hälsotillstånd Inom den marina kustfiskövervakningen följs sedan 1988 hälsotillståndet hos fisk i opåverkade referensområden. Fiskhälsoundersökningarna görs med väl beprövade biokemiska, fysiologiska och histologiska mätvariabler, s.k. kallade biomarkörer. Dessa hälsoundersökningarna syftar till att påvisa och följa negativa och/eller positiva förändringar av miljötillståndet i våra kustområden (Sandström et al., 2005; Hansson et al., 2006; Larsson et al., 2007). Årliga provtagningar görs på abborre vid Holmöarna i Bottniska viken och i Forsmark i Bottenhavet, på abborre och tånglake vid Kvädöfjärden (Östergötlands skärgård) i Egentliga Östersjön, på abborre vid Östra Hanöbukten, dvs. Gåsefjärden/Torhamn i Blekinges skärgård, och på tånglake i skärgården utanför Fjällbacka. Valen av referensområden är gjorda utifrån en strävan att dessa ska vara opåverkade av lokala utsläpp och annan mänsklig aktivitet som möjligt. Den integrerade kustfiskövervakningen i Kvädöfjärden startade redan 1998 och har sedan dess resulterat i ett mycket omfattande och unikt datamaterial i form av långa tidsserier för ett 50-tal biologiska och kemiska mätvariabler som belyser förändringar i kustfiskens status från cellnivå till populations- och samhällsnivå samt hur miljögiftsbelastningen har förändrats i området. Sårskador hos fisk Det har förekommit observationer av fisk med sårskador, vilket har väckt stor uppmärksamhet. Fiskarna kunde klassas in efter fyra olika sårtyper: Skrubba har sår på opigmenterad sida. Torsk har tre typer av sår: bitskador som troligen kommer från säl, runda djupa hål respektive generell inflammation. Bitskador från nejonöga har föreslagits vara en viktig orsak till de skador som hitintills har saknat en nöjaktig förklaring, men detta tillbakavisas av SVA. De flesta sårskador hos torsk kan med andra ord inte kopplas till en viss orsak. Orsakerna är troligen multifaktoriella men hitintills har inte SVA kunnat fastställa orsaken för merparten av observerade sårskadorna (SVA, 2016). En jämförelse av omfattning och typer av sårskador för skrubba och torsk från fyra olika zoner/ områden i Hanöbukten (se Figur 4.2.) visar dock att dessa inte avviker från vad som uppmätts under samma år från andra Östersjöländer. 44

45 Fig Kartan visar den zonindelning som SVA använde vid undersökning av sårskador på fisk i Hanöbukten (SVA, 2016). I en annan studie av förekomsten av skrubba med sårskador visar på en något förhöjd prevalens i Västra Hanöbukten jämfört med andra undersökta delar av Östersjön (Underlagsrapport 4: Olsson, 2018). Reproduktionsstörningar hos fisk i Blekinge skärgård Lax är viktig i Blekinge inte minst på grund av fritidsfisket. Yngeldöd hos lax har observerats i Mörrumsån (se Mörrumsåns läge i Fig. 2.1.) sedan flera årtionden tillbaka (Amcoff et al., 1999 med referenser; Underlagsrapport 3: Hansson & Balk, 2017). Fenomenet benämns ofta som M74-förekomst, vilket beror på att massyngeldöd upptäcktes 1974 och då relaterades till en okänd Miljöpåverkan. Sedan 2014 är laxen och öringens hälsotillstånd i Mörrumsån dåligt (Mörrums Kronolaxfiske, PM ; SVA, 2017). Den uppstigande laxen är i så dåligt skick när den kommer in från havet och en stor del hinner dö av svampangrepp innan leken. Orsaken till svampangreppen analyseras för närvarande dels med avseende på tiaminbrist (Stockholms universitet), dels ur epidemiologisk synvinkel, dvs. om svampangreppen i sig är den primära sjukdomsorsaken (SVA). Gäddfisket är omfattande och viktigt i Blekinge och dess länsstyrelse följer utvecklingen noga. Mätning av gäddrekryteringen har visat a) att den är god på flertalet platser; b) att det finns episoder av dålig rekrytering i bl.a. Sölvesborgsområdet; c) att mellanårsvariationen är stor, vilket gör det svårt att härleda minskande rekrytering den till någon specifik mänsklig påverkan (preliminär sammanställning av länsstyrelsen i Blekinge, ). Reproduktionsstörning hos ejder Musselätande dykänder i Östersjön som alfågel (Clangula hyemalis) och ejder (Somateria mollissima) visar till skillnad från många andra sjöfågelarter (Nilsson & Haas 2016) på klara 45

46 populationsminskningar (Skov et al., 2011, Ekroos et al., 2012). Fleråriga undersökningar vid Sölvesborg i västra Blekinge har visat att ejderådor har ett för litet intag av tiamin för att ungarna (ällingarna) ska klara sin uppväxt (Mörner et al., 2017). Vid Utklippan i den östligaste delen av blekingekusten (dvs. nära Torhamn som återkommer som referensområde i fiskhälsoundersökningarna) har studier av ejderns häckningsfrekvens och äggläggning pågått sedan 1985 (Länsstyrelsen i Blekinge län, 2015). Studierna visar att antalet häckande fåglar ökade fram till sekelskiftet för att sedan dess ligga relativt stabilt. Antal lagda ägg har däremot en negativ trend sedan 1980-talet. Överlevnad hos ällingarna vid Utklippan strax efter kläckning skattades vid ett tillfälle i maj Teoretiskt skulle det årets 189 kullar med i genomsnitt 4,08 ägg per bo ha gett 772 ungar. Runt Utklippan kunde 214 ungar räknas in vilket ger en överlevnadsgrad på 28 %. Denna skattning är högre än den vid Sölvesborg 2015, men måste ändå anses vara mycket låg. Som jämförelse kan nämnas att ungfågelandelen för övervintrande ejder vid den danska västkusten (dvs. flera månader efter kläckning och efter den mest riskabla delen av uppväxtperioden) låg på över 50 % i början av 1980-talet för att minska till endast 25 % Sammanfattningsvis förekommer episodiska utbrott av kraftig ohälsa hos såväl bottenfauna, fisk som sjöfågel i hela Hanöbukten. 4.3 ORSAKER TILL OHÄLSA OCH REPRODUKTIONSSTÖRNINGAR Ett antal möjliga orsaker har diskuterats och även analyserats under åren. Vi redovisar här några av de mer underbyggda förslagen och redovisar våra slutsatser. Miljögifter Inget av de fenomen som iakttagits och refererats till här ovan kan vare sig i tidigare eller senare studier sättas i samband med något eller några specifika miljögifter (HaV, 2013). Trots detta påstås ofta gifter eller cocktailblandningar av dessa, ligga bakom olika sjukdomssyndrom. Men detta påstående behöver vägas mot minskande eller utplanande halter för många miljöstörande ämnen i östersjöbiota (Bignert, 2017). Tvärtom, problemens episodiska karaktär tyder på att det inte rör sig om traditionella miljögifter som tungmetaller eller kända organiska föreningar med toxiska effekter. Miljögifter är dock ett multifaktoriellt område där den störande karaktären hos t.ex. PCB:er beror av dess hormonliknande karaktär. Ämnen som verkar på cellulär nivå och även normalt ingår i metabolismen, har stor potential att kunna påverka ekosystemen på olika organisationsnivåer. Även om utsläppskällan är geografiskt avlägsen så kan effekter uppstå på biota (Underlagsrapport 2: Förlin, 2017). Höga halter av PAH:er har uppmätts i biota i den ostörda, och i förhållande till Göteborg relativt avlägsna Fjällbacka skärgård, vilket har satts i samband med muddring av Göteborgs hamn och oavsiktliga utsläpp av bunkerolja under samma tid som muddringen pågick. En annan orsak skulle kunna vara giftiga ämnen som produceras naturligt av bland annat fintrådiga röd- och brunalger. De giftiga ämnen som dessa växter producerar är hydroxylerade polybromerade difenyletrar (OH-PBDE:er), metoxylerade PBDE:er, (MeO-PBDE:er) och polybromerade defenyletrar (PBDD:er) (Löfstrand, 2011a). Dessa ämnen antas kunna leda till 46

47 t.ex. oxidativ stress, liknande det som noterats i fiskhälsoundersökningarna från bland annat Kvädöfjärden och Hanöbukten (Underlagsrapport 2: Förlin, 2017). Det fintrådiga rödalgssläktet Ceramium pekas särskilt ut som en viktig producent av sådana giftiga ämnen. Detta släkte bildar dessutom drivande algmattor på botten längs ostkusten i Egentliga Östersjön (Fig. 4.3). De bromerade ämnen som utsöndras av algerna tas upp av andra organismer som blåmusslor (Mytilus edulis) och abborre (Perca fluviatilis). De polybromerade ämnena tycks dock inte bio-ackumuleras (anrikas i näringskedjan) och inte heller har man funnit att dessa ämnen skulle lagras i enskilda organismer (Löfstrand et al., 2011b). De polybromerade ämnenas förekomst i biota som blåmusslor varierar däremot kraftigt mellan olika år och visar även stor säsongsvariation (maj-september) högst under sommaren mitt under den mest intensiva växtperioden, lägst förekomst i maj och september - men någon ökad förekomst i biota över en längre tidsperiod har inte observerats. Fig Matta av lösdrivande fintrådiga alger som täcker sjögräsområde. Bild från lokalen utanför Fårabäck. Bild: Johan Persson, Aqualund Sporddykarklubb. Bilden är lånad från Svensson (2014). Rödalgsmattor av släktet Ceramium, vilka orsakar problem genom att de driver med strömmar, har uppmärksammats i Hanöbukten, bland annat för att dessa fastnar i fisknät och gör dessa oanvändbara samt sprider dålig lukt när de ruttnar på stranden om höstarna (Underlagsrapport 4: Olsson, 2018). Tjocka lager av fintrådiga rödalgsmattor (ca cm) har upptäckts vid flera områden i västra Hanöbukten på 4 till 4,5 meters djup vid en inventering 2014 (Fig. 4.2). Vid motsvarande inventering 2004 nämns inget om fintrådiga algmattor, medan de däremot omnämns i sammanfattning för perioden (Blekingekustens och Hanöbuktens VVF, 2008). Som jämförelse kan nämnas att vid inventeringar upptäcktes 47

48 fintrådiga algmattor på grunda områden. Tjockleken av algmattorna uppskattades då till omkring 10 cm (Persson & Göransson 1989), våren 2014 uppgick dessa till cm i tjocklek (Svensson, 2014). Försämrade uppväxthabitat I västra Hanöbukten finns konstaterat att djuputbredningen av sjögräs och ålgräs har minskat mellan 2004 och 2014 i inventerade områden. Denna förändring kan vara relaterad till förekomsten av de lösdrivande fintrådiga algerna, men det är ej klarlagt. Sjögräs och ålgräsängar är viktiga biotoper för fiskens reproduktion och uppväxt och förutsättningarna var märkbart sämre 2014 än vad de var 10 år tidigare (Svensson, 2014). Tiamin/ annan näringsbrist hos olika organismgrupper i Hanöbukten Flera studier visar att tiaminbrist har en väsentlig del i de reproduktionsskador som konstaterats hos ejder i Hanöbukten (Mörner et al. 2017, Underlagsrapport 3: Hansson & Balk, 2017). Ällingarna (ejderungarna) visar klara symptom på tiaminbrist såsom stört beteende. Det förändrade beteendet har starkt bidragit till att ällingarna lätt faller offer för vitfågel som gråtrut på grund av bristande flyktbeteende. De flesta nykläckta ällingar dör inom en vecka, och våren 2015 överlevde endast omkring 6 % mer än en vecka. Förhållandet att ällingarna, på samma sätt som hos laxyngel, har kunnat botas med tillsats av tiamin, utgör ett starkt bevis på tiaminets roll för den låga överlevnaden hos ejderungarna (Mörner et al., 2017). Det är i detta sammanhang intressant att notera att halten av tiamin hos blåmusslor i Hanöbukten ofta är låg (Underlagsrapport 3: Tabell 1). Eftersom blåmusslor är ejderns viktigaste födoobjekt är det sannolikt att tiaminbristen hos ejder har uppstått på grund av för lite tiamin hos blåmusslorna. Den direkta kopplingen har dock inte verifierats i någon studie. Hanöbukten är inte unik i ifråga om tiaminbrist. Vid Sörmlandskusten har tiaminbrist konstaterats hos ejderådor och ällingar, vilket även sammanfaller med en minskande förekomst av ejder (Balk et al., 2009). Uppgifter om skev könskvot mellan ejderhanar och honor (3:1) i Stockholms skärgård är också i linje med att tiaminbrist uppträder här och var i olika delar av Östersjön. Äggproduktionen hos ejderhonorna gör att dessa har ett större behov av tiamin i jämförelse med hanarna - bristen på tiamin leder till dödlig utgång för såväl ådor som ällingar, vilket skulle kunna förklara den skeva könskvoten (Mörner et al., 2017). Tiaminbrist kan även vara en orsak till de fysiologiska anomalier som konstaterats hos fisk i Hanöbukten (Underlagsrapport 3: Hansson & Balk, 2017). Att fiskhälsan varierar på ett episodiskt sätt, vilket visas av att t.ex. skrubban i Västra Hanöbukten hade sämre hälsotillstånd 2015, medan hälsotillståndet var bättre , stämmer överens med hur tiaminbrist tycks kunna uppträda (Kraft & Angert, 2017). Även symptomen kan anses ligga i linje med tiaminbrist (se kapitel 3). Störd saltbalans, bristande immunologiskt skydd, minskad gonadutveckling är exempel på symptom som kan vara orsakade av tiaminbrist. Även torskens tillväxtminskning skulle i vissa fall kunna vara exempel på tiaminbrist (Underlagsrapport 3: Hansson & Balk, 2017). Tiaminbrist kan leda till extremt låg konditionsfaktor (dvs relationen mellan kroppsvikt och längd). Det förekommer en stor mängd så kallade slipstorskar (dvs. mycket magra) bland annat i Hanöbuktsområdet. 48

49 Just den episodiska karaktären i förekomsten av dessa sjukdomstillstånd hos viltlevande fisk har en likhet med den konstaterade tiaminbristen hos blåmussla och ejder i Hanöbukten. Förekomsten av den så kallade M74 hos odlad lax (dvs. andelen honor vars avkomma dör efter kläckning) ligger idag på omkring 30 % i Mörrumsån mot % under 1990-talet, när prevalensen för detta sjukdomstillstånd var som högst. Att tiamin ligger bakom M74 kan sägas vara klarlagt då dels laxynglen kan botas med tiamintillsats, dels finns en rimlig förklaring av hur tiaminbristen uppstår (Keinänen et al., 2012). Bristen på tiamin i östersjölax har visat sig ha ett samband med förekomst av tiaminaser (dvs. tiaminnedbrytande enzymer) hos laxens viktigaste föda, skarpsillen (Sprattus sprattus). Enzymaktiviteten härrör från mikrobiell aktivitet i skarpsillens magtarmkanal, vilket inte ger skarpsillen några motsvarande problem. B-vitaminbrist kan ha olika orsaker I aktuell forskning har biologiskt aktiva ämnen som hormoner och vitaminer ökat i fokus. B- vitaminer som tiamin är oavvisligt essentiella för alla organismer. Men det saknas fortfarande förklaringar hur tiaminbrist uppstår (Balk et al., 2016). Vitaminer produceras av gröna växter och i viss mån även av bakterier, vilka på så sätt förser hela näringskedjan med essentiella näringsämnen. I Östersjön är det normalt växtplankton som står för denna produktion. Tiaminproduktionen kan också hämmas om växtplankton utsätts för abiotisk stress, dvs. variationer i salthalt och temperatur (Sylvander et al., 2013). Sylvander et al. fann också en negativ korrelation mellan tiaminproduktion och algernas tillväxthastighet. B-vitamin auxotrofi (organismen saknar förmåga att själv producera tiamin) är vanligt förekommande bland såväl bakterier som hos vissa växtplanktonarter. Eftersom de vattenlösliga B-vitaminerna ofta kan vara tillväxtbegränsande för vattenlevande organismer på populationsnivå, tycks olika strategier bland växt- och heterotrofa plankton ha utvecklats. Konkurrens om B-vitaminer som tiamin har föreslagits kunna strukturera ekosystemet på minst två olika sätt (Kraft & Angert, 2017): a) B-vitamin, däribland tiamin, kan naturligt förekomma i låga halter i marina miljöer och på så sätt hämma populationstillväxt av olika djurgrupper, b) Heterotrofa plankton har också utvecklat andra strategier för att producera, tillägna sig och reducera B-vitaminhalter i olika miljöer, bland annat genom att utsöndra enzymer som spjälkar t.ex. tiamin i två huvudkomponenter, vilka sedan tas upp och återsyntetiseras av organismen som utsöndrar enzym. Förmågan att dels förhindra andra organismer att utnyttja tillgängligt tiamin, dels ta upp tiamin eller dess två huvudbeståndsdelar från omgivande vatten kan därmed bli en viktig konkurrensfaktor. Utsläpp av vitaminer kan leda till vitaminbrist Människans påverkan genom utsläpp av tiamin på tiaminförekomsten i havsområden är något som också intresserar tiaminforskningen idag. Tiamin tillsätts i allt högre grad i föda åt människor och husdjur sedan möjligheten att syntetiskt framställa tiamin utvecklades på 1930-talet. Tiaminkällor till havet skulle kunna vara reningsverk och djurstallar, då överintag av tiamin inte kan sparas i kroppar utan utsöndras via urinen (Tasevska et al., 2008). Befolkningstillväxt, högre konsumtion av kött och mer varierad och näringsrik mat (Kearney, 2010) leder till ökande utsläpp och tiaminkoncentrationer blir allt högre i kustvatten. 49

50 Eutrofiering spelar ofta en central roll för förekomst av skadliga algblomningar (Harmful Algal Blooms, HAB) (Sañudo-Wilhelmy et al., 2012). Men det är inte endast en ökad mängd av växtnäringsämnen som kväve och fosfor som avgör om en algblomning resulterar i produktion av giftiga ämnen. Det har visat sig att de flesta HAB-arter är auxotrofa for B-vitaminer. Tillsats av B-vitaminer gynnar skadliga dinoflagellater: en undersökning av B-vitaminbehov hos 27 HAB-arter (varav 19 dinoflagellater) visade att 20 av dessa krävde tillskott av tiamin. Vidare, HAB-arters upptag av B-vitaminer är betydligt högre än de upptag andra växtplankton har och är dessutom i nivå med uppmätta vitaminkoncentrationer i estuarier i t.ex. USA. Uppmätta kvoter mellan växtceller och omgivande vatten visar att i vissa fall kan vitaminbehovet vid algblomningar uttömma vitaminförrådet på några timmar/ dagar. Dessa observationer skulle således tyda på att B-vitaminer har en potentiellt viktig ekologisk roll för förekomsten och regleringen av HAB. När det i produktiva kustvatten förekommer HAB med stora vitaminbehov, skulle detta kunna leda till allmän vitaminbrist även om dessa bristtillstånd paradoxalt nog har föregåtts av relativt höga halter av B-vitaminer i havsvattnet (Panzeca et al., 2009). Tiaminbrist i sammanfattning Tiaminbrist skulle kunna orsakas av förändrad planktonsammansättning på grund av ökande andel terrestert kol i näringskedjan (t.ex. Andersson et al., 2013) eller om växtplankton utsätts för abiotisk stress, alternativt tillväxer snabbt (Sylvander et al., 2013). En annan delförklaring kan vara att utsläpp av vattenlösliga B-vitaminer ger upphov till bakteriell konkurrens, vilket i sin tur leder till episodiskt förekommande vitaminbrist (jämför Kraft & Angert, 2017). Förekomst av bakterier som utsöndrar tiaminaser i skarpsillens mag-tarmkanal ger ytterligare exempel på hur tiaminbrist uppstår i en annan organism som lax (Keinänen et al., 2012). 4.4 EFFEKTER De observerade effekterna på fiskhälsa samt reproduktionsskadorna på så vitt skilda organismgrupper som kräftdjur, mollusker, fisk och fågel inom ett så begränsat område som Hanöbuktens kustområden, visar att problemen inte är av trivial natur. Bestånden av lax och ejder tycks redan lida av förhöjd dödlighet på grund av omfattningen av bristsymptomen (Balk et al., 2017). Det finns sammantaget skäl att befara att andra organismgrupper som bottenfauna har sänkt produktivitet på grund av näringsbrist samt är i sådant näringsmässigt skick att de inte längre utgör fullgod föda åt andra djur. Skadorna verkar dessutom öka i omfattning i Hanöbukten (Mörrums Kronolaxfiske, PM , Balk et al., 2016; Ek & Sundelin, 2017; Mörner et al., 2017). Hela områdets biologiska mångfald kan därmed komma att påverkas. Liknande negativa effekter av tiaminbrist är också kända från andra delar av Östersjön (Balk et al., 2016). Exempelvis har ejder mer eller mindre försvunnit vid Södermanlandskusten och delar av Stockholms skärgård (Balk et al., 2009). 50

51 4.5 SYSTEMBILD AV HUR OHÄLSA SKULLE KUNNA UPPSTÅ I HANÖBUKTENS EKOSYSTEM Förändrad planktonsammansättning Utflöde av tiamin till kustvatten B l a Episodisk näringsbrist i kustområdet Bland annat vitmärlor och blåmusslor får näringsbrist och reproduktionsskador Reproduktionsskador och sämre hälsa hos bland annat skrubba, och ejder Fig Systembild av hur förändringen av planktonsamhället skulle kunna ge näringsbrist och orsaka ohälsa och reproduktionsskador högre upp i näringskedjan. Röda pilar är starkare belagda än den rosa. 4.6 SLUTSATSER Brist på essentiella näringsämnen som vitaminer kan orsaka sjukdomar och leda till ökad dödlighet och reproduktionsskador hos olika organismgrupper. Brist på näringsämnen fortplantar sig i näringskedjan via bottendjur som blåmusslor och kan ha gett upphov till patogena tillstånd hos bland annat ejder och skrubba. 51

52 5 MAGER OCH SMÅVUXEN FISK FÖRÄNDRAD KONDITION OCH FÖREKOMST 5.1 PROBLEMUPPFATTNING Det var i hög grad klagomål från fiskare och allmänhet rörande bland fiskens allmänna kondition och vikande bestånd som har satt Hanöbuktens miljöproblem i fokus. I den av HaV ledda RU om Hanöbukten konstaterades att mängden fångad fisk i Hanöbukten hade minskat kraftigt sedan vintern Då mängden fisk är avhängig hur stor fiskeansträngning som gjorts, brukar relativa mått på fiskförekomst användas genom att normalisera fångsten för den totala fiskeansträngningen (landning dividerat med fiskeansträngningen). Eftersom loggboksstatistik från fiskare i Hanöbukten inte visar på nedgång i fångst per ansträngning, finns inget som styrker påståendet att bestånden skulle ha minskat (se Underlagsrapport 4: Olsson, 2017). Det är emellertid inte enbart upplevd minskad förekomst av fisk som föranlett oro utan även lägre kondition; fisken är magrare än tidigare. Detta gäller i hög grad torsk- och skrubbabestånden (HaV, 2013). Uppfattningen har stöd av pågående vetenskapliga undersökningarna av både torskbestånden (Eero et al., 2015; Casini et al., 2016) och skrubbabestånden (Underlagsrapport 4: Olsson, 2018). Vid sidan av fenomenet med så kallade slipstorskar (Fig. 5.1), dvs. extremt magra fiskar, har den försämrade kondition också kunnat länkas till sämre individuell tillväxt i det så kallade östra torskbeståndet i dess helhet (Eero et al., 2012b; Svedäng & Hornborg, 2014; 2017). Fig Extremt mager torsk, så kallad slipstorsk, från Södra Östersjön. Foto: Peter Ljungberg. 5.2 UTBREDNING I TID OCH RUM Skrubbskäddans beståndsutveckling Provfiske med bottensatta nät har utförts åren i egentliga Hanöbukten från 2015 i Västra Hanöbukten (se Underlagsrapport 4: Olsson, 2018). Provfisket på skrubba utökades, genom ett internationellt finansierat projekt, under hösten 2014 och 2015 till att omfatta såväl 52

53 kusten av Bornholm och Gotland som Tyskland, Polen, Litauen, Lettland och Estland (Fig ; Underlagsrapport 4: Olsson, 2018). Provfiske Estland Kvädö2ärden Provfiske Gotland Provfiske Le?land Problemområdet Provfisken Hanöbukten Provfiske Litauen Provfiske Bornholm Provfiske Bornholm Provfiske Tyskland Provfiske Polen Provfiske Polen Fig Karta över det utpekade problemområdet i västra Hanöbukten (svart rektangel) med utförda provfisken under (grön punkt), referenslokal för hälsotillstånd för skrubbskädda (Kvädöfjärden, blå punkt), och provfisken utförda under inom forskningsprojektet BONUS-INSPIRE (röda punkter). Från Underlagsrapport 4: Olsson, Skrubbans kondition i Hanöbukten, skattad enligt Fultons konditionsindex, var låg år 2015 och 2016 då mellan % av de undersökta fiskarna låg under konditionsfaktor 1,05. Under gränsen 1,05 anser fiskare att skrubbskäddan är i så dålig kondition att den inte är försäljningsbar. Den låga konditionen hos skrubbskädda i Hanöbukten avviker dock inte nämnvärt från andra undersökta områden i Södra Östersjön. 53

54 Fig Lekområden för torsk i västra och östra Östersjön enligt Bagge et al. (1994). De tidigare stora lekområden öster om Gotland och norr om Polen ger idag obetydliga bidrag till Östersjöns torskbestånd (Eero et al., 2012a). Torskbeståndets utveckling i Östra Östersjön Inte sedan 1991, då den systematiska fiskövervakningen av det östra torskbeståndet i Östersjön påbörjades, har det fångats så många torskar i provfisket runt Bornholm som under åren Det finns således inga utifrån kommande skäl (t.ex. bristande rekrytering) att förvänta sig att torsktäthet skulle vara låg i Hanöbukten som ligger i direkt anslutning till lekområdena runt Bornholm (Fig. 5.3; Bagge et al., 1994). SLU:s nätprovfisken längs Skånes ostkust visar i enlighet med dessa observationer att torsk är en dominerande art i området. Det går dock inte utifrån dessa provfisken att säga om förekomsten var normal eller avvikande, eftersom provfiskena har pågått under så kort tid ( ). På grund av förbättrad rekrytering ökade torskbeståndet antalsmässigt i storlek i slutet av 2000-talet (Eero et al., 2012a). Det fick som följd att beståndets tillväxt och kondition minskade kraftigt i hela södra Östersjön (Eero et al., 2012b; Svedäng & Hornborg, 2014; Casini et al., 2016). Provfiskeresultaten har visat på en alltmer sammanpressad storlekssammansättning (trunkerad) med få större individer och minskande individuell tillväxt (Fig. 5.3; Eero et al., 2012b; Svedäng & Hornborg, 2017). I överensstämmelse med denna utveckling har yrkesfiskarna också observerat att torsken i Hanöbukten har blivit magrare sedan

55 Fig Provfiskefångster indikerar att torsken är idag koncentrerade till södra Östersjön. Kartorna visar fångster av torsk i Östersjön i provfisket 2012 och Cirklarnas storlek är i proportion till antalet fångade torskar per trålad timma. X-axeln visar longitud östlig längd och y- axeln latitud nordlig bredd (ICES, 2014). Utvecklingen för det östra torskbeståndet i tid och rum Från 1980-talets höga, närmast exceptionella, produktionsnivå för det östra torskbeståndet (dvs. den torsk som leker vid Bornholm och öster därom, Fig. 5.3) med landningar mellan ton under flera år, rasade beståndets produktivitet och storlek till betydligt lägre nivåer under det efterföljande årtiondet. En viktig orsak till denna nedgång var att beståndet överfiskades kraftigt under 1980-talet samtidigt som syresättningen blev sämre vid de djupområden där torsken leker. Detta ledde fram till vad som kan beskrivas som en beståndskollaps i två av Östersjöns tre större torsklekområden, dvs. torsken försvann i Gotlands- och Gdanskdjupet (Fig. 5.3). Idag visar provfiskena att beståndet är helt koncentrat kring Bornholmsbassängen i södra Östersjön (Fig. 5.4). Eftersom trålfisket också bedrivs inom samma områden (Fig. 5.5) där även provfisket visar på hög täthet av torsk, kan vi vara säkra på att huvuddelen av torskbeståndet är koncentrerat till de södra delarna av Östersjön. 5.3 ORSAKER TILL FÖRSÄMRAD TILLVÄXT OCH KONDITION Det selektiva trålfiskets roll Mer än 90 % av torskfångsterna i Östersjön görs med trål (ICES, 2015). Eftersom trålfisket är den dominerande fiskemetoden är utformningen av detta fiske viktig för torskens populationsdynamik. Trålfisket uttag av beståndet är stort. Tidigare skattades uttaget till % av det fiskbara beståndet per år. Fisket har således stor betydelse för beståndets dynamik och vid sidan av omfattningen (fiskeansträngningen) är frågan om hur fisket är utformat, framförallt vilken selektivitet det har - dvs. med vilken sannolikhet en fisk av en viss storlek fångas - är av stor betydelse. 55

56 HANÖBUKTEN EN VARNINGSKLOCKA Selektivitet inom trålfisket efter torsk har ökat eller förbättrats sedan mitten av 1990-talet, vilket också har varit ett genomgående tema sedan dess för förvaltning och forskningsverksamhet kring östersjötorsken (Madsen, 2007). Avsikten med den ökade selektiviteten har varit att minska den fiskeriberoende dödligheten för mindre storleksgrupper, dvs. genom att använda större maskor samt även maskor som öppnar trots att maskorna tenderar att dras samman då trålen bogseras genom vattnet, har fler små torskar undvikits att fångas även då de simmat in i trålen (Feekings et al., 2013). Men istället för att ha erhållit ett förbättrat fiske under den period som gått sedan selektiviteten började höjas i torsktrålfisket, kan vi notera, med vissa variationer, att torskens tillväxt och kondition har försämrats mycket påtagligt (Svedäng & Hornborg, 2014; 2017; Eero et al., 2015). Fig Bottentrålsaktivitet i södra Östersjön och Kattegatt 2013 (Källa: Helcom). Från den vita sektorn i kartan saknas uppgifter. En ökning av fångststorlek kan medföra konkurrensen om födan ökar mellan individer av ungefär samma storlek inom beståndet (Beverton & Holt, 1957). Eftersom avsikten med en högre selektivitet är att minska dödligheten på den mindre fisken, kan detta leda till att tätheten av fisk i vissa storleksklasser blir så hög att födobegränsning inträder; den individuella tillväxten blir täthetsberoende. Detta innebär i sin tur att beståndets produktivitet sjunker (Eero et al., 2015; Svedäng & Hornborg, 2014; 2017). Sedan 1990-talet har storleksstrukturen blivit mer och mer sammanpressad (Svedäng & Hornborg, 2017). Denna trunkering av storleksfördelningen är omvänt proportionell mot torskbiomassan i östra Östersjön (cf. Eero et al., 2012b). Den ökade biomassan trängs dessutom i allt färre längdklasser (Fig. 5.6; Svedäng & Hornborg, 2017). Processen kan också förmodas vara självförstärkande. När tillväxten minskar kommer antalet fiskindivider att öka i de storleksklasser som skyddas från fiske genom högre selektivitet, vilket också är avsikten. Det ökade antalet fiskar av samma riskerar att leda till födokonkurrens och 56

57 försämrad tillväxt. Tätheten av fisk av samma storlek riskerar då ytterligare att öka, eftersom de olika årsklasserna tenderar att bli likstora, dvs. det förhållandet som brukar beskrivas som tusenbrödrabestånd. Torskbeståndets ökning i de södra delarna av Östersjön under det senaste årtiondet har skett samtidigt som en minskning av skarpsillsbeståndets i denna del av Östersjön, medan tätheten av skarpsill i norra Östersjön är mer eller mindre intakt. Denna rumsliga tudelning skulle kunna indikera kvantitativ eller kvalitativ födobrist för torsk i södra Östersjön (Eero et al., 2012b). Obalansen i fiskförekomst där rovfisk och bytesfisk är rumsligt separerade, gör att förändringar i fiskets selektivitet kan medföra födobristen accentueras. Torskbeståndets lägre kondition och sämre individuella tillväxt redan ca 2010 föregicks av en period av förbättrad rekrytering och ett av ICES förmodat minskat exploateringstryck (ICES 2011; Eero et al. 2012a) under slutet av första årtiondet på 2000-talet - faktorer som istället borde ha lett till ett större och mer produktivt bestånd. Istället tycks torskens individuella tillväxt ha minskat, vilket även har förändrat beståndets storleksfördelning radikalt genom att allt färre fiskar uppnår större eller ens en tidigare normal storlek; beståndet har blivit trunkerat (t.ex. Eero et al. 2012b; ICES 2015; Svedäng & Hornborg, 2014; 2017). Det har bland annat som effekt att beståndets interna dynamik förändras, då predationstrycket från kannibalistisk stor torsk minskar i och med att många fiskar är av samma storlek. En eventuell minskad naturlig dödlighet genom att färre torskar äts upp kan uppfattas som positivt, men kan också innebära mindre möjligheter att avvärja täthetsberoende tillväxt. Det intensiva fisket tillsammans med ökande selektivitet för att skydda ungfisken är just de faktorer som kan bidra till låg tillväxt och obalanser i födoväven (Beverton & Holt, 1957; Svedäng & Hornborg, 2017). Det har därför föreslagits att den förändrade selektiviteten i trålfisket under de senaste 25 åren spelar en viktig roll för östra beståndets allt lägre tillväxt och kondition (Svedäng & Hornborg, 2014). 57

58 Fig I östra torskbeståndet (a) och västra (b) har medelvikten per besatt längdklass (längdgrupper som förekommer i fångsten) ökat sedan 1990-talet, medan den är stabil i Öresund. Fler och fler torskar med en sammanlagt större biomassa trängs i allt färre längdklasser när beståndets storlekssammansättning blir alltmer sammanpressat (Från Svedäng & Hornborg, 2017). Diskussionen om torskens tillväxtproblematik i Östersjön har emellertid komplicerats av svårigheten att bestämma fiskens ålder genom avläsningar av fiskens hörselstenar (otoliter), eftersom de tillväxtzoner som tolkas som årsringar är mindre tydliga idag än vad de förut bedömdes vara (Eero et al., 2015; Hüssy et al., 2016a; b). Det anses därför som en öppen fråga om tillväxten överhuvudtaget har minskat i nämnvärd omfattning (t.ex. Eero et al., 2015), även om konditionen har observerats vara lägre (Casini et al., 2016). Torskbeståndets täthet i Hanöbukten Yngel från det kvarvarande delbeståndet av torsk runt Bornholm sprids normalt inte över hela Östersjön utan huvuddelen av dessa yngel som så småningom bottenfäller (dvs. när de blivit tillräckligt stora söker torskynglen sig ner mot botten), kommer växa upp i de södra delarna av Östersjön (Fig. 5.4). Det har inneburit en förskjutning av beståndet till Östersjöns södra delar. Det medför också att en eventuell återhämtning på grund av ökad rekrytering (dvs. att fler torskindivider överlever till två års ålder) kommer vara lokaliserad i närheten av detta enda större lekområde runt Bornholm (Cardinale & Svedäng, 2011). Det kvarvarande delbeståndet som leker vid Bornholm kan således inte fylla upp Östersjön med torsk på samma sätt som skedde under 1980-talet, då det fanns flera stora aktiva lekområden (Bagge et al., 1994, Eero et al., 2012b). Det innebär att den juvenila, uppväxande fisken 58

59 idag är koncentrerad till de södra och sydvästra delarna av Östersjön. Provfiskefångsterna visar heller inte på att torsktätheten skulle avta i riktning mot Hanöbukten (Fig. 5.4), dvs. det finns inget stöd för att Hanöbukten skulle ha en lägre täthet av torsk i förhållande till övriga delar av södra Östersjön. Generella näringsförhållanden Allteftersom Östersjön blir mindre näringsberikad från olika källor inom dess avrinningsområden (Andersen et al., 2015), desto mer kommer det sannolikt visa sig i en generellt lägre fiskproduktion (Thurow, 1997), något som redan torde vara ett faktum i Kattegatt (Henriksen, 2009). En oligotrofiering (dvs. sänkning av havets produktivitet) av Östersjön tillbaka till mer ursprungliga näringsförhållanden skulle kunna leda till generellt lägre tillväxt tidigare studier visar på att torsktillväxt i Östersjön ofta är hämmad och täthetsberoende (Hessle, 1933; Meyer, 1952). Det förhållandet att 1980-talets unikt stora torskbestånd sammanfaller med hög kiselalgsproduktion i centrala Östersjön (Wasmund et al., 2011) kan ha implikationer för den problematik vi här försöker behandla. Brist av enskilda näringsämnen och förekomst av parasiter Torskens tillväxtminskning anförs som ett möjligt exempel på tiaminbrist (Underlagsrapport 3: Hansson & Balk, 2017). Svält i sig leder inte till tiaminbrist, medan tiaminbrist, eller likande brist på andra essentiella näringsämnen, kan däremot leda till extremt låg kondition (lågt värde enligt Fultons konditions faktor). Den uppmärksammade förekomsten av så kallade slipstorskar skulle kunna vara exempel på näringsämnesbrist snarare än svält/ låg födotillgång. Det vore därför av intresse att bland annat undersöka om slipstorskar förekommer i högre utsträckning i kustområdet än i utsjön och om dessa lider av t.ex. tiaminbrist. Förekomst av parasitiska nematoder har ökat kraftigt hos torsk under senare år i Östersjön i samband med att gråsälsstammen återhämtat sig (Zuo et al., 2018). De har numera hög prevalens i torsk (framförallt lever) och skulle kunna tänkas påverka fiskens kondition och överlevnad. Enligt den sammanfattning som görs av Köster et al. (2017) finns dock inga klara samband mellan infektion av denna eller liknande parasiter hos torsk och lägre kondition eller tillväxt. 59

60 Fig Den procentuella andelen av havsbotten eller vattenvolymen i Egentliga Östersjön som är antingen syrefri (förekomst av H2S) eller syrefattig (<2 ml O2 per liter) (Data från SMHI). Syrebrist i havet Det har även föreslagits att den tilltagande syrebristen i de djupare vattenskikten i Östersjön kan ha bidragit till födobristen eller haft en direkt negativ inverkan på bottenfiskbeståndens kondition (Casini et al., 2016; ICES 2017). Denna påverkan antas kunna ske antingen genom direkt effekt av hypoxi på fiskens respiration och metabolism eller genom att ökad utbredning av syrefattiga bottnar ( bottendöd ) (Fig. 5.7.; data från SMHI). I det senare fallet är det de hypoxiska och anoxiska förhållanden vid botten som omöjliggör produktion av högre livsformer vilka kan tjäna som föda åt fisk. Östersjötorsken anses vara i relativt hög grad beroende av bottenlevande djur för sin föda (Bagge et al., 1994). Det kan emellertid invändas att miljön alltid är begränsad i något avseende och en art som torsk har kapacitet att fylla upp ett område med sin avkomma oavsett uppväxtområdets storlek. Näringsberikningen av Östersjön har dessutom inte endast resulterat i syrefattigt vatten och bottnar utan också i högre produktion av bottendjur (Nixon & Buckley 2002). Det kan också invändas att kraftigt reducerad tillväxt sällan är en reglerande mekanism utan predation, inte minst för arter som torsk (Longhurst 2010). Men den unikt trunkerade storleksfördelning som för närvarande råder, minskar emellertid möjligheten att kannibalism skulle kunna reglera beståndet storlek. Det är också möjligt att födokvalitén har försämrats i Östersjön (se ovan). 60

61 HANÖBUKTEN EN VARNINGSKLOCKA I de södra delarna där torskens kondition och tillväxt har försämrats mest under senare år, har däremot syrgasförhållandena förbättrats under senare år (Carstensen et al. 2014) och motsvarar nu ungefär de förhållanden som rådde under 1970-talet (Fig. 5.8). De syrefattiga och syrefria bottnarna som ökat i storlek, förekommer dessutom till största delen öster och norr om Gotland, vilket är områden där nästan ingen torsk har förekommit sedan slutet av 1980talet. Det är svårt att se hur dessa områdens utsträckning kan tas till intäkt för att syrgasbristen har påverkat östersjötorskens tillväxt. Fig Syrgashalter (ml/l, se färgskala under figuren) med avseende på djup (stigande djup med negativt värde) i Bornholmsbassängen (BY5) mellan 1960 och Negativa syrgashalter avspeglar syrefria (anoxiska) förhållanden då svavelväte bildas (Källa: SMHI). För att undersöka om variationen i syrefria bottnar och torsktäthet påverkar torskens tillväxt presenteras här även en statistisk analys av tillgängliga data (se Svedäng & Hornborg, 2017). Då åldersbestämningar av torsken inte är tillgängliga, användes istället längddiversitet som ett mått på beståndets tillväxt (skattat på samma sätt som artdiversitet). I analysen undersöktes längddiversitetens beroende av torskförekomst, mätt som totalantal fångade per trålad timma (CPUE) och den procentuella andelen syrefri botten i Egentliga Östersjön utfördes för perioden Analysen (generaliserad linjär modell, så kallad GLM analys) visar att endast tätheten av fisk har en signifikant påverkan på beståndets längddiversitet (Appendix: Tabell 5.1). 61

62 Syrebrist genom uppvällning har inte kunnat påvisas i Hanöbukten Förekomsten av så kallad uppströmning av kallt och syrefattigt vatten från Östersjöns djupområden har undersökts av SMHI under 2015 mätning av variationen i syrgas i västra Hanöbukten. SMHI hade under perioden ett bottenmätsystem med bl.a. en syresensor vid märket Taggen i Hanöbukten (position N 55,8775 E14,54, djup 21 meter, se Figur 3.2). Under hela mätperioden rådde det goda syreförhållanden där bottenmätsystemet var placerat och syrenivåerna var som lägst ca 4,5 ml/l (se Underlagsrapport 1: Karlson & Wesslander, 2017). I början av mätperioden i februari var syrgasnivåer höga, vilket anses normalt för årstiden då bland annat vattenkolumnen är väl omblandad. Mätperioden hade dessutom precis föregåtts av ett större inflöde av syrerikt vatten till Östersjön via Bälten och Öresund (december 2014 januari 2015). Syrenivåerna observerades sedan sjunka allteftersom året gick för att sedan öka igen i slutet av oktober. De något lägre syrenivåer under den varmare årstiden är förknippade med en skiktad vattenmassa och nedbrytning av organiskt material i det djupare vattenskiktet. 5.4 EFFEKTER AV FISKENS FÖRSÄMRADE KONDITION OCH TILLVÄXT Den låga individuella tillväxten medför att även beståndets produktivitet är låg trots förekomsten av ett stort antal rekryter. En annan effekt av den låga tillväxten är att få stora torskar produceras inom beståndet, vilket bland annat motverkar en återhämtning av beståndets storleksstruktur då få stora individer i beståndet även innebär minskad kannibalism. Torskbeståndets ekosystemstrukturerande funktion förändras också till det sämre då storleksfördelningen pressas samman; en eventuell minskad vandringsbenägenhet kan innebära minskad predation på andra, mindre fiskarter. Dessa kan då öka i antal och i sin tur påverka andra nivåer i näringskedjan, dvs. ge upphov till så kallade trofiska kaskader (jämför Moksnes et al., 2008). Även riskerna för genetiska förändringar av beståndet som en konsekvens av dagens tillväxtoch selektionsmönster behöver uppmärksammas (Hutchings, 2009). Från att tidigare blivit könsmogen vid ungefär 40 cm längd (700 gram) är medellängden vid första lektillfället i dag ungefär 20 cm (80 gram). Detta tillstånd kan bli permanent genom att genetiska förändringar äger rum. 62

63 5.5 SYSTEMBILD AV LÅG KONDITION OCH TILLVÄXT HOS TORSK I SÖDRA ÖSTERSJÖN Högt fisketryck och ökad selektivitet. Få stora torskar Minskad kannibalism högre överlevnad bland små torskar Specifik näringsämnesbrist Låg kondition och tillväxt Fler små torskar ökad konkurrens om föda Fig Systembild av fiskets påverkan på den individuella tillväxten hos östersjötorsken. Röda pilar är starkare belagda än den rosa. 5.6 SLUTSATSER Torskbeståndet präglas av att allt fler torskar återfinns inom ett smalt storleksintervall, vilket leder till födokonkurrens och låg individuell tillväxt. Beståndets interna dynamik förändras, då predationstrycket från kannibalistisk stor torsk minskar. Det selektiva trålfisket efter torsk, vilket skyddar den mindre fisken men samtidigt tar bort den större, är en trolig orsak till den låga tillväxten och den låga produktiviteten. Brist på essentiella näringsämnen skulle kunna bidra till förekomsten av så kallade slipstorskar. 63

64 6 HANTERING AV HAVSMILJÖN GENOM EKOSYSTEMBASERAD FÖRVALTNING 6.1 BEHOVET AV EKOSYSTEMBASERAD FÖRVALTNING När miljöproblem vid kust och hav identifieras och beskrivs, uppstår samtidigt frågan hur de ska hanteras av samhället. Störningar i miljön beror ofta på komplicerade och sammansatta problem, vilket leder fram till att förvaltningsstrategier bör präglas av helhetssyn och långsiktig hållbarhet. Ekosystembaserad Förvaltning, EBF, är en sådan strategi. Ekosystemansatsen (NV, 2007) som har sitt ursprung i FN:s konvention om biologisk mångfald (Convention of the Ecosystem Approach, 1995) är en närbesläktad strategi. Dessa strategier syftar till att förvalta naturen, så att alla de ekosystemtjänster som är fundamentala för människans välbefinnande kan upprätthållas (UNEP, 2011). En viktig aspekt är att detta ska ske med hänsyn till dem som bor i och lever av naturen. I Sverige finns en uttalad politisk vilja att börja implementera EBF inom såväl fiskeriförvaltning som övrig förvaltning av havsmiljön. Att beakta kopplingar inom och mellan land- och kustekosystem samt mellan ekosystem och mänskliga samhällen hör till kärnelementen i EBF. Människan och hennes närvaro och aktiviteter ses som en del av ekosystemen. Vidare ingår i EBF att beakta kumulativ påverkan på ekosystemen, att ta hänsyn till flera olika mål samtidigt samt att stödja lärandeprocesser och successiv anpassning av förvaltningen (UNEP, 2011). I en relativt nyligen publicerad översiktsartikel av Long et al. (2015) har EBF fått följande definition: Ecosystem-based management is an interdisciplinary approach that balances ecological, social and governance principles at appropriate temporal and spatial scales in a distinct geographical area to achieve sustainable resource use. Scientific knowledge and effective monitoring are used to acknowledge the connections, integrity and biodiversity within an ecosystem along with its dynamic nature and associated uncertainties. Ecosystem-Based Management recognizes coupled social-ecological systems with stakeholders involved in an integrated and adaptive management process where decisions reflect societal choice. Denna definition innebär att ett hållbart nyttjande av naturresurser kan tillgodose såväl ekologiska som sociala och ekonomiska aspekter och mål (Brundtland Commission, 1987). På senare tid har det ingåtts flera internationella överenskommelser som även tar upp institutionella hållbarhetsaspekter, såsom kapacitet och resurser att besluta, att agera samt att lära sig och utvecklas. Under begreppet governance hanteras även samverkan med dem som berörs utanför det formella administrativa systemet (Stoker, 1998, Charles, 1998; Stephenson et al., 2017). Ekosystembaserad fiskeriförvaltning (EBFF) är ett försök att tillämpa EBF inom en enskild sektor. Att på så sätt begränsa tillämpningen av EBF kan tyckas strida mot kraven på helhetssyn och att beakta de kumulativa effekterna av olika former av miljöbelastning. Men EBF kan ses som en process likaväl som en slutpunkt. Man kan börja med ett problemområde och efter behov utvidga ekosystemperspektivet till fler sektorer och platser. Den havsplanering som för närvarande initieras i Sverige har som ambition att samtidigt föra in ett ekosystemperspektiv inom flera sektorer. EU:s marina direktiv (MSFD) bygger också på EBF-strategin i och med att den samlade belastningen på berörda ekosystem ska begränsas, så att god miljöstatus uppnås. 64

65 6.2 PRINCIPER INOM EKOSYSTEMBASERAD FÖRVALTNING När EBF skall tillämpas är det till stor hjälp att utgå från ett antal generella vägledande principer. Inom FN:s konvention om biologisk mångfald har tolv sådana principer fastställts (UN Convention on Biological Diversity, 2011). Andra organisationer, till exempel FAO (Garcia, 2003) och WWF (Ward, 2002) har föreslagit liknande, om än inte identiska principer. Även om vägledande principer har fastställts, återstår att bedöma hur de ska användas. Detta är i varje situation ganska öppet; dessutom är principerna beroende av varandra. I denna studie av Hanöbukten tar vi upp några av de principer för EBF som enligt Long et al. (2015) ofta lyfts fram i den vetenskapliga litteraturen. I följande avsnitt diskuterar vi hur de kan användas för att hantera de fyra miljöproblem som vi bedömt vara särskilt betydelsefulla i Hanöbukten. Speciellt tar vi upp ett antal principer vi bedömer är särskilt relevanta för hanteringen av miljöstörningar med en från början okänd utbredning: Beakta kopplingar inom marina ekosystem och mellan hav och land Ta hänsyn till interaktioner mellan sociala och ekologiska system Tillämpa en adaptiv förvaltning Beakta olika typer av osäkerheter Använda försiktighetsprincipen för att främja ett uthålligt nyttjande Stödja ett aktivt deltagande av intressenter (stakeholders) I Sverige har Havs- och Vattenmyndigheten tagit fram egna riktlinjer för ekosystembaserad förvaltning som sammanfattar flera av de ursprungliga principerna (HaV, 2012). En av riktlinjerna betonar vikten av gemensamma mål och delaktighet, en annan att all slags kunskap ska beaktas. Dessa riktlinjer kommer självfallet också att beaktas när vi i det följande diskuterar steg mot en mera ekosystembaserad förvaltning av Hanöbukten. 6.3 BEAKTA OCH TA HÄNSYN TILL KOPPLINGAR LAND-HAV OCH SAMHÄLLE-NATUR VID HANÖBUKTEN Interaktioner i ekosystem inkluderar såväl påverkan mellan land och hav som människors användning av havets resurser och tjänster. Att beakta kopplingar inom marina ekosystem och mellan hav och land (UNEP, 2011) utgör grunden för det holistiska synsättet i EBF. Att även ta hänsyn till interaktioner mellan sociala och ekologiska system (EBM Tools, 2010) innebär bland annat att systemens olika skalor måste uppmärksammas. Med tanke på att förvaltningen av de olika systemen ofta hanteras av flera olika myndigheter vars kommunikation med varandra inte nödvändigtvis fungerar helt tillfredställande, kan det finnas hinder för att åstadkomma ett samordnat engagemang för att uppnå specifika miljömål. Den som tillämpar EBF bör klargöra de olika ekologiska kopplingarna från början, arbeta för en tvärsektoriell integrering och kommunikation samt stötta fortsatt lärande och uppdatering av kunskap genom kontinuerlig övervakning och vetenskapliga råd. När denna process ska påbörjas är det viktigt att klarlägga vilka samarbeten som bör integreras i ett fastare gemensamt arrangemang, respektive koordineras utan bindande regler (UNEP, 2011). I denna syntes tar vi bland annat upp att det finns kopplingar mellan land och hav genom att ett allt brunare vatten i de vattendrag som mynnar i Hanöbukten kan ge upphov till effekter i de marina ekosystemen. Detta fall illustrerar också att det kan vara mänskliga aktiviteter långt 65

66 från havet som påverkar havsmiljön. Det selektiva fisket och dess samband med en låg individuell tillväxt hos unga torskar ger en annan illustration till att lösningarna till havsmiljöproblemen måste sökas i samhället. Flera av problemen i Hanöbukten har sålunda en klar socioekonomisk drivkraft som grund, inte minst verkar intensiteten i de areella näringarna ha lett till problem. Därför kan någon form av EBF vara en lämplig strategi att hantera problemen. Eftersom kunskapsläget är begränsat, är det dock varken överflödigt eller trivialt att påstå att mer forskning är nödvändig. En fortsatt EBF-process kan utvecklas och skräddarsys efter problemen genom tillförsel av bredare och djupare kunskap. EBF lyfter behovet av en välstrukturerad och genomtänkt kommunikationsprocess inom förvaltningen och med aktörer och problemägare utanför. Det avser såväl miljöproblemen, ekosystemets status och den kumulativa påverkan, men även kommunikation om vilka åtgärder som vidtas av vem och när, så att återkoppling kan ske. Därmed gör man det inte bara lättare att agera utan ökar även möjligheterna till kontinuerligt lärande och anpassning av förvaltningen. Ovan har vi beskrivit de olika miljöproblemen med brunifierng, reproduktion och fiske som om det vore separata frågor att förvalta. En ekosystembaserad förvaltning eftersträvar att ekosystemen förvaltas utifrån en helhetssyn där alla sektorer och åtgärder kan vägas mot varandra vilket förutsätter att kommunikationen kan fungera effektivt och organiseras därefter. 6.4 ADAPTIV FÖRVALTNING KOMBINERAT MED BEAKTANDE AV OSÄKERHET OCH FÖRSIKTIGHET Adaptiv förvaltning är en strukturerad process kring ett förvaltningsobjekt i vilken man vidtar åtgärder och genom systematisk övervakning lär sig av effekterna, så att förvaltaren successivt kan utveckla sin förmåga att hantera nya problem. En modell för adaptiv förvaltning visas i figur 6.1. Processen utgår från att man klargör nuläget (Box 1) genom att definiera vad som utgör en störning i miljön, vilken kunskap som finns samlad samt vilka aktörer som kan eller bör ingå i det team som kan agera. Därefter bör man klargöra de mål som ska nås och vad som ska eller kan åtgärdas (Box 2), genomföra åtgärder (Box 3), följa upp om åtgärderna resulterar i att man närmar sig målet (Box 4) samt slutligen kommunicera med team och intressenter (Box 5). I andra varianter av denna modell kan kommunikation och intressent-aktiviteter ske vid andra tillfällen eller ske kontinuerligt under hela processen. 66

67 Fig En modell för adaptiv förvaltning (Källa: Naturvårdsverket, 2011b) Brist på kunskap och erfarenhet utgör en risk för att nya miljöproblem uppstår, vilka inte blir sedda och hanterade. EBF-strategin betonar därför att ekosystemen bör förvaltas på vetenskaplig grund och att försiktighetsprincipen ska tillämpas (Long et al., 2015). Denna princip bygger på en medvetenhet om att den vetenskapliga förståelsen (kunskapen) ofta är begränsad. Detta ska dock inte utgöra ett giltigt skäl att skjuta upp åtgärder som är baserade på bästa tillgängliga kunskap. En adaptiv förvaltning som tillämpar försiktighetsprincipen kan förväntas ge ansvariga myndigheter bättre förutsättningar att agera under osäkra förhållanden (UN, 1992). Det finns som regel flera typer av osäkerhet som behöver beaktas vid förvaltning av naturresurser. Brist på kunskap om de naturliga ekosystemen och hur dessa belastas är en viktig orsak till osäkerhet. Andra orsaker kan vara att individuella aktörer upplever att specifika uppgifter inte är tillräckligt tillförlitliga eller att det finns en social osäkerhet om vilken roll man själv, eller andra, förväntas inta. Även miljöproblemens geografiska utbredning kan bidra till osäkerhet om den inte stämmer överens med en förvaltningsaktörs geografiska ansvarsområde. Oavsett vad som bidrar till osäkerhet, så krävs det någon form av adaptiv (lärande) förvaltning som kan hantera de förändringar som uppstår och beakta de osäkerheter som kan definieras (UN CBD, 2000). De tre principerna adaptiv förvaltning, försiktighetsprincipen och hantering av osäkerheter går hand i hand. Detta framhålls t.ex. av den amerikanska havs- och luftmyndigheten (Na- 67

68 tional Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) som skriver: Adaptable given ecosystem knowledge and uncertainty; Our marine resources are complex and dynamic; ecosystem approaches to management recognize that individual resources are better managed by addressing ecosystem components and processes while looking at cumulative impacts (NOAA, 2007). Även FAO beskriver i en vägledning rörande fiskeförvaltning hur försiktighetsprincipen inom denna sektor kan bidra till att hantera osäkerhet och risk. Där ges följande konkreta förslag: att man bör fastställa referenspunkter relaterat till de operativa målen vid vilka konkreta planerade åtgärder ska vidtas, att vid introduktion av fiske inom nya områden vidta försiktighetsåtgärder, samt att undvika att öka belastningen på ett bestånd som är naturligt utsatt för en negativ belastning (Garcia, 2003). I det följande diskuteras våra första intryck av hur olika delar i Hanöbuktens problematik hanteras idag, vem som skulle kunna ta på sig ledartröjan för att driva utvecklingen mot en mer adaptiv integrerad ekosystembaserad förvaltning och var det kan finnas viktiga hinder för att åstadkomma en sådan. Det inbegriper inte fullständiga analyser av institutioner och aktörer, vilket vore ett av stegen i en adaptiv förvaltning. Det ska istället ses som en dialog om förutsättningar för att hantera en adaptiv förvaltning, där osäkerhet och försiktighetsfrågor beaktas. Förvaltare av brunifieringen och en fortsatt förvaltningsprocess Brunifieringen av sjöar och vattendrag är ett problem vars sannolika eller eventuella effekter på havsmiljön hittills inte fått någon större uppmärksamhet av nationella myndigheter med ansvar för vattenmiljö. I kontrast till problemen med övergödning har heller inte brunifieringen någon etablerad förvaltningsorganisation. Genom att det saknas ansvarig förvaltare, saknas också etablerade mål för vattnets brunhet eller kol- och järninnehåll. Brunifiering anses inte önskvärd, men det råder ingen samstämmighet om hur mycket brunifieringen bör minska och hur detta i så fall skulle gå till. Det är värt att påpeka att även om brunifiering är en helt naturlig företeelse, så utesluter inte en EBF att beslut fattas om att den ska regleras. Enligt EBF är det inte ett viktigt kriterium om något är naturligt eller ej. Det avgörande är den kumulativa påverkan på ekosystemen samt hur man ska nå de ekologiska, sociala och ekonomiska målen. Det gör att även naturliga variationer inom ekosystemen, men som inte är önskvärda, kan komma att väljas bort. Exempelvis kan brunifiering som är naturlig samtidigt ses som icke-önskvärd. Ett annat exempel gäller de kraftiga variationerna i mängden torsk, strömming respektive säl i Östersjön. En förutsättning för en ekosystembaserad adaptiv förvaltning är att det finns en central aktör med resurser att ta ansvar för förvaltningsprocessen på ett sätt som uppfattas som legitimt. Andra aktörer kan då bidra utan att det uppstår onödigt dubbelarbete, administrativ osäkerhet eller konflikter. För att säkerställa detta, krävs en organisationsform som gynnar samverkan och kommunikation över olika sektorer och flera förvaltningsnivåer. Med tanke på att brunifieringen är starkt kopplad till processer i skogsmark och mer än hälften av Sveriges yta är täckt av produktiv skog, finns det många olika typer av aktörer som har eller kan ha intresse och mandat att agera. På nationell nivå finns såväl regering, miljödepartement, NV, HaV som Skogsstyrelsen. Regionalt finns Vattenmyndigheter samt länsstyrelser, och lokalt har kommuner stort ansvar. Även näringslivet, organisationer och privatpersoner 68

69 har viktiga roller att spela. Företag vars verksamhet påverkar miljön ska ta hand om de problem de riskerar ge upphov till. Organisationer som vattenvårdsförbund samlar data och kunskap för att undanröja miljöproblem knutna till vatten i naturen. Den stora mängden aktörer är en tillgång men den utgör också en osäkerhetsfaktor till dess att rollerna är definierade. När nya problem blir synliga är det inte alltid klart vem som behöver göra vad. Detta är speciellt uttalat för areella näringar vars verksamhet inte är tillståndspliktig i sig. Vattenmyndigheten för Södra Östersjön ansvarar för att genomföra Vattenförvaltningsförordningen inom Hanöbuktens tillrinningsområde. Denna myndighet vore därmed en möjlig förvaltningsansvarig för brunifieringsfrågan. Den är helt klart medveten om att humushalterna ökat kraftigt i sjöar och vattendrag i sydöstra Sverige och att detta förhållande kan påverka dricksvattenförsörjningen genom att det för med sig kostnader vid rening av humusrikt ytvatten. Eftersom vattenmyndigheterna saknar bedömningsgrunder som direkt hanterar brunifiering, har de dock idag svårt att klargöra i vilka avseenden brunifiering är ett problem och hur omfattande den är. Det är först när sådana bedömningsgrunder är på plats och är inordnade i statusklassificeringen, som problemet kan hanteras via vattenmyndigheternas åtgärdsprogram. Detta kräver först ett EU-beslut och att HaV sedan utvecklar nationella bedömningsgrunder. Både HaV, som har ett uttalat källa till hav -perspektiv, och Miljödepartement är nationella aktörer som skulle kunna inta ledarroller för att etablera en process där brunifieringsproblemet följs hela vägen och inordnas i en ekosystembaserad förvaltning. Skogsstyrelsen är en annan aktör som skulle ha skäl att initiera en sådan förvaltning. Skogsstyrelsen agerar såväl nationellt som regionalt och är väl medveten om att den pågående brunifieringen på ett eller annat sätt är kopplad till processer i skogsmark. Deras dialog med vattenmyndigheterna har dock ännu inte lett till aktiv nationell samverkan i denna fråga, vilket gör att Skogsstyrelsen inte är inkopplad i åtgärder mot brunifieringen från skogsmark. Kunskapsbyggandet är inte heller organiserat för att lösa en förvaltares behov. Situationen kan sägas illustrera ett klassiskt fenomen inom miljöförvaltningen. Det är ofta svårt att få acceptans för att se nya typer av störningar som miljöproblem (Lundgren & Sundqvist, 2003). Den bristande förmågan hos existerande system för miljöövervakning att fånga upp helt nya problem är inte heller obekant för myndigheterna. Är förvaltningen av övergödningsproblemen en förebild? Övergödning av kustvatten är ett stort och allmänt erkänt problem inom Södra Östersjöns vattendistrikt. För Sveriges inland och kustvatten hålls denna process samman av Vattenmyndigheterna medan HaV är ansvarig för havsmiljön. Genom Havsmiljödirektiv och Vattenförvaltningsförordning finns struktur och verktyg för att hantera övergödningsproblemen lokalt, nationellt samt inom EU. Länderna kring Östersjön har även genom Helcom tagit på sig specifika beting. Arbetet har pågått sedan länge med bedömningsgrunder, gränsvärden och miljökvalitetsnormer för god miljöstatus (Good Environmental Status, GES). Det finns också rutiner för rapportering mellan olika förvaltningsnivåer och utveckling av processen i de sexårscykler som fastställts. En konsekvens av övergödningen är uppkomsten av intensiva algblomningar som i sin tur får följdverkningar genom hela det marina ekosystemet. Övervakningen av algblomning sker via SMHI:s satellitbilder och Informationscentralen för Egentliga Östersjön. Vidare finns bedömningsgrunder för växtplankton. Dessa fångar visserligen inte in fenomenet algblomning i sig, 69

70 men genom kopplingar till andra parametrar (t.ex. utbredning av bottenfauna och makroalger, siktdjup, halter av näringsämnen och syrebalans) samt klassificering av kustvattnens näringstillstånd omfattas algblomningen ändå av Vattenmyndigheternas åtgärdsprogram. Denna förvaltningsprocess har både styrkor och svagheter. Det finns en tydlig plan både för åtgärdsarbetet och för ansvarsfördelningen mellan Vattenmyndigheten och andra myndigheter som genom sina åtgärder mer direkt ska påverka de aktörer som rent fysiskt kan minska näringsbelastningen på berörda vatten. Men de åtgärder mot övergödning som Vattenmyndigheten för Södra Östersjön föreslagit inom sitt avrinningsområde för tidsperioden skattas inte vara tillräckliga för att uppnå GES. Man kan vidare notera att de i hög grad präglas av en end-of-pipe-strategi genom att aktörer som bidrar till belastningen av kustvattnen genom konsumtionen eller användning av varor, inte berörs i någon högre grad av åtgärdsprogrammen (Vattenmyndigheten vid Södra Östersjön, 2017). Förvaltning av Hanöbuktens bottenfauna, fisk och sjöfågel Problemen med den ohälsa och de reproduktionsstörningar som konstateras hos bottenfauna, fisk och sjöfågel i Hanöbukten är svåra att hantera, eftersom den verksamma faktorn/faktorerna är okända. I denna syntes föreslår vi att det kan finnas ett orsakssamband mellan ohälsa och störningar i havet och aktiviteter på land i form av ökad uttransport av organiskt kol från skogsmark. Det bör i det sammanhanget understrykas att det i så fall handlar om normalt förekommande biologiskt aktiva ämnen, där mänskliga aktiviteter skapar obalanser. Men problemen visar framför allt på behovet av ökad kunskap. En långsiktig forskning kring det utökade utflödet av terrestert organiskt kol, dess påverkan på planktonsammansättningen och därmed på produktionen av essentiella näringsämnen bör ses som en viktig försiktighetsåtgärd. Här kan erfarenheter dras från hur försiktighetsprincipen hanteras av förvaltande myndigheter avseende konstaterat miljötoxiska ämnen. För dessa finns vanligen ingen optimalt låg nivå utan förvaltningen syftar till att hålla föroreningsnivåerna så låga som möjligt. Det kan påpekas att Region Skåne bidrar ekonomiskt till att öka kunskapen för att kunna rena läkemedelsrester i avloppsvatten. Denna minskning ska ske på ett kostnadseffektivt sätt, men det finns ingen angiven nivå som kan bestämmas som tolerabel. På samma sätt som för bruniferingen saknas bedömningsgrunder för miljöproblem som hör till detta område. Vattenmyndigheten för Södra Östersjön skriver i ett svar till oss författare av syntesrapporten följande: Avseende ohälsa och smal torsk så saknas det bedömningsgrunder för såväl fisk som sjöfågel. Det går därför inte att utifrån vattenförvaltningen svara på om och i vilken omfattning problemen finns. De uppger även att det finns även stor informationsbrist avseende fysiologiska anomalier och sjukdomar hos viltlevande fiskpopulationer. Men det finns ändå information om antalet fåglar genom den miljöövervakning som nyligen övergått från att bedrivas av ideella krafter på regional nivå till att bli en nationell, statlig angelägenhet. Fiskeriförvaltning Fiskeriförvaltning är ett gemensamt ansvarsområde inom EU. Fiskbeståndens nyttjandegrad bestäms gemensamt genom beslut om kvotstorlek och andra begränsningar såsom fredningstider och fiskeredskapens utformning. EU:s förvaltning gäller alla kommersiellt viktiga arter som till stor del befinner sig på gemenskapens vatten. Dit räknas bl.a. torsk, sill, skarpsill, lax, 70

71 ål och skrubbskädda. Kustbundna bestånd av exempelvis abborre och gädda betraktas som en nationell angelägenhet. Nationellt finns även möjligheter att styra fiskeflottans utformning genom om utdelning av fiskerätter. Underlag för EU:s beslut såsom information om fiskbeståndens tillstånd, hämtas från expertorganet Internationella Havsforskningsrådet (ICES) till vilket EU:s medlemsländer och andra nationer har möjlighet att skicka utsedda representanter. Därmed uppfyller dagens förvaltning EBF-kravet på att söka kunskap. Den hantering som gäller det östra östersjöbeståndet av torsk är beroende av den bedömning som görs av en arbetsgrupp; Baltic Fisheries Assessment Working Group (WGBFAS). WGBFAS har dragit slutsatsen att produktiviteten i det östra östersjöbeståndet av torsk endast beror på antalet rekryter, det vill säga den mängd småtorsk som överlever till vuxen ålder. Detta beror i sin tur på att de anser att nuvarande avläsningar av östersjötorskens ålder är otillförlitliga (Eero et al., 2015; ICES, 2017) och antagit att den individuella tillväxten är konstant över tiden. Detta antagande motsägs emellertid av andra studier (Svedäng & Hornborg, 2014; 2017), vilket innebär att WGBFAS hanterat torskens tillväxt på ett sätt som döljer en potentiellt viktig källa till osäkerhet. Det är således tydligt att problem kan uppstå i förvaltningen även om den utvecklat en i grunden god organisationsstrategi. Metoderna för att ta tillvara erfarenheter från tidigare förvaltningsbeslut inom fisket och variationer i förvaltningsregimer skulle kunna stärkas så att förutsättningarna för adaptiv förvaltning förbättras. Exempelvis finns goda erfarenheter av trålningsförbudet i Öresund, där fortfarande torskbeståndet har en relativt naturlig storleksfördelning (se Svedäng & Hornborg, 2017). Eftersom det lokala fisket i Hanöbukten utnyttjar utsjöbestånd som når in till kusten, påverkas detta fiske av EU:s gemensamma fiskeripolitik (GFP); Sverige kan således inte självt hantera frågan om det kustnära fisket, även om regionala fisken kan ges företräde vid tilldelning av kvoter och fiskerättigheter. Slutligen kan konstateras att GFP:s målbilder för de fyra aspekterna av hållbarhet, som omnämndes i avsnitt 6.1, saknar explicita mål för sociala, ekonomiska och institutionella aspekter på hållbarhet och att även de ekologiska målen är oklara i innevarande GFP. En viktig del av fiskeripolitiken är kravet på att undvika illegalt fiske. Kontrollen av efterlevnaden av bestämmelser och beslut är därför omfattande och administreras av HaV. Relativt nytt för torskfisket i Östersjön är att all fångad fisk måste landas. Uppföljningen av hur regeln efterlevs och de effekter som uppstår är en viktig, om än olöst, del av förvaltningen. 6.5 STÖD ETT AKTIVT DELTAGANDE AV INTRESSENTER I HANÖBUKTEN Den sjätte principen för EBF som vi tar upp är att problemägare och intressenter aktivt bör delta i förvaltningen. Att inkludera intressenterna (stakeholders) i förvaltningen och balansera deras varierande intressen anses vara ett tecken på demokratiskt styre (Buanes et al., 2004). Denna typ av inkluderande kan skapa ett beslutsfattande som bättre speglar samhällets intentioner (Mackinson et al., 2011). Samarbete mellan intressenter och forskare anses ofta vara ett effektivt sätt att förvalta fiske (Mackinson et al., 2011; Burger & Niles, 2013). Det är sedan tidigare väl känt att det finns ett stort antal individer och organisationer som på olika sätt är engagerade i olika delproblem inom Hanöbukten, vilket delvis redovisas nedan. I 71

72 en EBF bör dessa få större uppmärksamhet och ses som en resurs både för vidare problemanalys och utveckling av EBF. Vid Hanöbukten finns två områden som Unesco utnämnt till biosfärområden: Kristianstads Vattenrike och Blekinge Arkipelag. Dessa utgör lokala initiativ till hållbar utveckling där forskning och utbildning samverkar med resursägare och myndigheter. De tre syftena med biosfärområden överensstämmer till stor del med principerna för ekosystembaserad förvaltning. Syftena inbegriper att bevara av biologisk och kulturell mångfald, ekosystem och landskap, att utveckla samhället på ett långsiktigt och hållbart sätt samt att stödja demonstrationsprojekt, forskning och miljöövervakning. Blekinge Arkipelag har även deltagit i Naturvårdsverkets pilotprojekt Samverkansplaner för värdefulla kust och havsområden ( ), vilket utgick från ekosystemansatsens principer (NV 2011a). Därmed finns inom biosfärområdena redan en erfarenhet att driva ekosystembaserade förvaltningsprocesser som man bör bygga vidare på. Även forskare, enskilda myndighetspersoner och andra lokala initiativ har skapat kontaktytor och driver en diskussion om Hanöbuktsfrågorna. Dessa initiativ utgör goda exempel på drivkrafter och kreativitet i civilsamhället som bör tas tillvara. Det saknas dock en plattform eller paraplyorganisation som kan sprida information och samordna och strukturera alla initiativ som sker. Många aktörer uttrycker att Hanöbukten har problem man vill att något ska ske och att någon ska ta tag i problemen. Detta har framförts såväl till oss som till författare av tidigare Hanöbuktsstudier (Wennberg, 2016). Det finns också individer och organisationer som ser möjligheter att bidra till miljöförbättrande åtgärder idag. Marint centrum i Simrishamn är exempel på en organisation inom en kommun som engagerar sig i frågor som berör Hanöbukten. Centret utgår från Simrishamns roll i fiskenäringen och den sociala utvecklingen i samhället. Andra drivkrafter än enbart miljöfokus kan således vara lika viktiga för det engagemang som finns idag (social och ekonomisk hållbarhet samt landsbygdsutveckling). Fler aktörer, såsom forskare och Ålakademin, har skapat plattformar som ger möjligheter till delaktighet, dock utan att dessa för närvarande har en direkt koppling till och påverkan på ansvariga myndigheter som länsstyrelser eller HaV. Kommuner har stort ansvar och även mandat att agera på egen hand, vilket gör att aktiviteter kan drivas på kommunal nivå. Exempelvis gör Kristianstads Vattenrike lokala insatser mot brunifiering genom att informera och bedriva arbete för att minska effekterna av markavvattningen från skogen och i samband med dikning. Emellertid saknas en gemensam etablerad plan kring brunifieringsproblemet med åtgärder vars omfattning stämmer överens med problemets geografiska utbredning, dess källor och konsekvenser. Därigenom kan osäkerhet och frustration uppstå såväl hos individer bland lokala engagerade intressenter som hos myndigheter, vilka verkar på större geografisk skala. Avsaknaden av en etablerad organisation gör det också svårt att nå ut med information om de aktiviteter som genomförs samt att följa upp i vilken mån åtgärder ger effekter. Ålakademin och Simrishamns marina centrum är exempel på starka lokala aktörer vars engagemang på många sätt härrör från ett intresse i fiskefrågor. Men trots att dessa etablerade aktörer finns, så utgör befintliga kanaler mellan dem och nationella beslutsfattare inte en tillräcklig struktur för att ge lokala argument den spridning dessa kanske borde ha. Ett exempel är att det uppfattas som oklart på vilken nivå de reella besluten tas i de fiskefrågorna som 72

73 hanteras av GFP. Då är det svårt att veta i vilka fora lokala aspekter och erfarenheter ska föras in, vilket gör att det lokala perspektivet på fiskeriförvaltningen får svårt att hävda sig. Exempelvis påtalar länsstyrelsen i Skåne och Simrishamns marina centrum att de inte stödjer Sveriges agerande inom EU avseende individuella överförbara fiskekvoter, men att de inte får gehör för sina synpunkter. En konsekvens är att viktiga aktörer med förankring i Skåne som anser att det finns mycket positiva erfarenheter av trålförbudet i Öresund, men att dessa inte kan återanvändas i Hanöbukten, eftersom mandat saknas för att fatta sådana beslut i regionen. 6.6 AVSLUTANDE REFLEKTIONER KRING EN FRAMTIDA EKOSYSTEMBASERAD FÖRVALTNING AV HANÖBUKTEN Den ekosystembaserade förvaltningens ambition att beakta kopplingar såväl inom de naturliga ekosystemen som mellan samhälle och natur, syftar till att öka förutsättningarna för att hantera komplexa system. Men denna ambition ställs inför stora utmaningar. Avslutningsvis tar vi upp några aspekter på hur en fullt genomförd EBF i Hanöbukten skulle kunna ske. Med tanke på att ett ekosystem är platsbundet, så är valet av plats eller område att förvalta direkt styrande för hur EBF ska implementeras. Det är de olika sektorernas samlade påverkan på ett ekosystem som ska hållas inom ekosystemets hållbarhetsgränser. Hanöbukten i sin helhet är ett kustområde där två länsstyrelser, många kommuner och många sektorer har viktiga regionala eller lokala roller. Därutöver finns nationella och europeiska beslutsfattare. Vi har inte funnit skäl att dela upp Hanöbukten i mindre ekologiska delsystem, men när miljöproblem uppträder i olika geografiska skalor, krävs att förvaltningen anpassas till dessa förhållanden. De olika miljöproblemen i Hanöbukten sträcker sig över flera olika geografiska och tidsmässiga skalor. Till exempel är brunifieringen ett resultat av långvariga förändringar och processer som sträcker sig långt upp på land, medan effekten skulle kunna bli att Hanöbukten och andra delar av Östersjön blir mer präglade av heterotrof produktion. Ohälsa hos olika djurgrupper är möjligen vanligare i kustområden, medan den magra och långsamväxande torsken återfinns i hela södra Östersjön. För att kunna hantera påverkan krävs därför att problemanalys och åtgärder sker i samverkan mellan alla relevanta aktörer. Inom ekosystembaserad förvaltning rekommenderas att en enda förvaltare har ett överordnat ansvar inom ett definierat område. Förvaltaren behöver dock inte vara en enskild organisation utan kan bestå av ett konsortium, ett råd eller en process (Crowden & Norse, 2008). För Hanöbukten skulle en ekosystembaserad förvaltning kunna innebära att styrning av bland annat fisket, skogsbruket och även övergödningsfrågan ses över och samordnas på ett mer organiserat och transparent sätt. De olika delaktörerna har med stor sannolikhet olika fokus, resurser, prioriteringar och även olika tidsskalor i utgångsläget, vilket den ansvarige förvaltaren behöver uppmärksamma (Folke et al., 2007; Ohlsson et al., 2007). Det finns också en brist i koherens (samstämmighet) mellan olika policyområden vilket påverkar bland annat vattenförvaltningen i Sverige (Söderberg, 2016). Här vore det värdefullt med en djupare analys av aktörer och institutionella ramverk på olika nivåer. EBF är i grunden en process som bygger på ett kontinuerligt lärande och en stegvis utveckling och anpassning av förvaltningsmål och organisation. Att införa ekosystembaserad förvaltning kan innebära ett antal svårigheter att hantera t.ex. i form av motsatta synpunkter mellan aktörer, initialt höga förvaltnings- och samordningskostnader, målkonflikter, bristande överensstämmelse mellan geografiska och juridiska skalor och att miljöproblemens karaktär och 73

74 beskrivningar förändras över tid. Det finns dock exempel på att det går att utveckla en EBFprocess på ett sätt som kan inspirera till efterföljd (Wasson et al., 2015). För att nå en framgångsrik flernivåförvaltning krävs anpassning för att kunna dra nytta av såväl lokala aktörers engagemang och kunskap som myndigheters möjligheter att samla resurser. Förvaltningsformerna behöver samtidigt ge möjligt att omfatta flera tids- och rumsskalor. En flernivåförvaltning bör även bidra till att utveckla operationaliseringen av ekosystemansatsen, så att den kan förhålla sig flexibel till såväl politiska, institutionella och juridiska gränser som lokalt greppbara gränser i det område förvaltningen avser att verka. Några kända framgångsfaktorer för att nå en bra samverkan är att: (i) området är begränsat, (ii) samverkansprocesserna fasas in i befintliga strukturer och processer, och (iii) de delar i samverkansplanerna som handlar om marina beskrivningar och åtgärdsprogram (skötselplaner) i första hand fastställs av den organisation som får i uppdrag att ansvara för förvaltningen av området ifråga (NV, 2011b)) 74

75 7 SLUTSATSER OCH FÖRSLAG 7.1 EKOSYSTEMFÖRÄNDRINGAR I HANÖBUKTEN Föreliggande rapport pekar på oroväckande miljöstörningar i Hanöbukten och dess omkringliggande vatten. Vi drar här först tre övergripande slutsatser och visar med en systembild hur flera av dessa störningar kan kopplas till varandra och till specifika mänskliga aktiviteter på land och till havs (Fig. 7.1). Därefter ges ett antal förslag till hur dessa kopplingar kan hanteras inom en ekosystembaserad förvaltningsmodell. A. Brunifieringen är även en havsmiljöfråga Det finns övertygande belägg för att ett ökat och intensifierat skogsbruk har bidragit till ökat utflöde av humusämnen och därmed orsakat brunifiering av sjöar och vattendrag. Det har samtidigt vidtagits kraftfulla åtgärder för att reducera atmosfärsdepositionen av försurande ämnen, främst svavel, och att genom kalkning av sjöar, vattendrag och myrmarker återställa tidigare försurade vatten. Detta bidrar också till att humusämnen åtminstone temporärt frigörs och följer med vattendragen till havet. I de data som granskats inom ramen för syntes finns en tydlig trend mot ökad uttransport av organiskt kol (bundet i humus) från de åar som mynnar i Hanöbukten. Vi kan således se att Hanöbuktens kustområden får ett väsentligt tillskott av terrestert kol som kan bli föda åt bakterier och har potential att förändra planktonsammansättningen och planktonproduktion. En ökad betydelse av mikrobiell aktivitet skulle kunna innebära att näringskedjan förlängs och förändras. Förändring av förhållandet mellan växtplankton- och bakterieproduktion skulle också kunna leda till brist på essentiella näringsämnen under perioder med hög tillförsel av terrestert kol. Därmed skulle brunifieringen kunna ge upphov till förändringar som påverkar viktiga funktioner i såväl Hanöbukten som andra delar av Östersjön. Observationerna av låg produktion av kiselalger längs Skånes syd- och ostkust samt vattnen runt Bornholm är ännu för få för att en förändrad växtplanktonsammansättning i södra Östersjön skall kunna anses säkerställd. B. Tiaminbrist är en påtaglig miljöstörning Brist på specifika näringsämnen som tiamin har konstaterats i olika delar av Hanöbukten. Näringsbristen är att anse som en påtaglig störning då den visat sig kunna leda till överdödlighet, reproduktionsskador och populationsminskningar av vitmärla, blåmussla, ejder, lax och öring. Tiaminbrist hos blåmussla, vilket är ejderns viktigaste föda, indikerar att grundorsaken till tiaminbrist måste sökas på lägre nivåer i de marina ekosystemen och att såväl landsom havsbaserade mänskliga aktiviteter måste beaktas. Det bör dock framhållas att tiaminbrist kan uppstå på olika sätt och den behöver inte ha samma orsak hos t.ex. laxartad fisk och ejder. C. Torskens tillväxt och kondition är låg Torskbestånden i södra Östersjön är lågproduktiva med ett stort antal individer sammanpressade i ett fåtal storleksklasser. Selektivt fiske är en starkt bidragande orsak till detta förhållande, men det finns även andra faktorer som kan bidra till förekomsten av extremt magra torskar, t.ex. brist på specifika näringsämnen. 75

76 Större skogsareal Mer intensivt skogsbruk Nyplantering av gran Minskat surt nedfall Kalkning Större produktion av CDOM i skogsmark Större mängder CDOM sätts i rörelse Mer humus (och järn) transporteras till havet Högt fisketryck med ökad selektivitet (ökad överlevnad av små torskar) Östersjöns ekosystem drivs alltmer av energi och kol från land Färre stora torskar Förändrad planktonsammansättning Låg kondition och tillväxt av torsk Minskad kannibalism (högre överlevnad av små torskar) Näringsbrist och reproduktionsskador hos vitmärlor och blåmusslor Fler små torskar (ökad konkurrens om föda) Reproduktionsskador och ohälsa hos skrubba, torsk och ejder Fig Systembild som visar hur brunifiering och fiske påverkar ekosystemen i Hanöbukten och Östersjön. Den övre delen av bilden avser landbaserade eller samhälleliga processer. Röda pilar är starkare belagda än de rosa. 7.2 PROBLEMEN I TID OCH RUM Östersjön får idag, jämfört med 1980-talet, en ökande andel av sin organiskt bundna energi från terrestert kol (Hoikkala et al., 2015, Räike et al. 2016). Denna ökade uttransport av organiskt kol via vattendragen kan i varierande grad påverka de olika bassängerna i Östersjön (Deutsch et al., 2012; Fransner et al., 2015). Halten av organiskt material i Helge å och Lyckebyån har sedan 1980 ökat mer än i andra större vattendrag i Sverige. Även om dessa två åar i ett Östersjöperspektiv har en måttlig vattenföring, blir förändringen av den uttransporterade mängden terrestert organiskt kol extra stor i Hanöbuktens kustområden. Hanöbuktens kustekosystem kan därmed vara utsatta för extra stor påfrestning. 76

77 En förändring av planktonsammansättning tycks pågå i hela Östersjön (Wasmund et al., 2011; Klais et al., 2011; Paczkowska et al., 2017). Växtplankton undersöks rutinmässigt i Östersjöns utsjö, medan provtagningarna i kustnära områden av Hanöbukten är få och sporadiska. Det är därför svårt att avgöra om planktonsammansättningen har förändrats mer vid kusten än i utsjön. Enligt Wasmund et al. (2013) kan det också röra sig om periodiska svängningar mellan kiselalger och dinoflagellater som dominerande alggrupp under den viktiga vårblomningen. Utbredningen av ohälsa hos fisk har vi inte haft möjlighet att bedöma, då det finns alltför få undersökningar för att ringa in dess omfattning i tid och rum. I de studier som företagits har skrubbskäddans hälsotillstånd varierat kraftigt mellan åren, dvs. både i västra och i östra delen av Hanöbukten. Det starkt varierande hälsotillståndet visar på begränsningen i nuvarande kartläggningsmetodik, där miljöövervakningen bestått av kortvariga insatser och det är oklart vad som är ett relevant referensområde. Skrubbskäddans episodiskt dåliga hälsotillstånd är dock allvarligt i sig. Ejderbestånden i Östersjön minskar för närvarande och skärgårdsområdena i Hanöbukten är inte de enda som är drabbade. Tiaminbrist har konstaterats dels hos ejder i Hanöbukten, dels hos blåmusslor vilka utgör ejderns viktigaste föda. Tiaminbrist har även konstaterats t.ex. längs Södermanlandskusten hos blåmussla och ejder, vilket är oroande. Torskens minskande kondition och tillväxt gäller i hela södra Östersjön, det vill säga där de tätaste bestånden av torsk i Östersjön påträffas idag. Uppkomsten av mycket magra torskar som förekommer bland annat i Hanöbukten, de så kallade slipstorskarna, har inte nödvändigtvis samma orsak som beståndets generellt sett låga tillväxt. 7.3 DISKUSSION OM STYRKOR OCH SVAGHETER I VÅRA SLUTSATSER I denna syntes hanterar vi problem som är komplexa och som kan ha flera orsaker. Vi gör inte anspråk på att de kopplingar som görs i rapporten är de enda tänkbara, eller att de alltid är av samma vikt. För flera av de kopplingar som förs fram finns det mycket starka belägg för att de gäller just i Hanöbuktsområdet. Andra kopplingar baseras istället på kunskap från andra relevanta områden. Det senare har varit nödvändigt då tillgängliga data från Hanöbukten inte funnits tillgängliga. Att det pågår en brunifiering av de åar som mynnar i Hanöbukten är ställt utom allt tvivel och att mänskliga aktiviteter påverkar denna process är också klarlagt. Att ändrad markanvändning och förändrat/minskat försurningstryck är två viktiga orsaker är också uppenbart, men deras relativa betydelse har vi inte kunnat bedöma här. Sådan kunskap vore värdefull för den som önskar vidta åtgärder mot brunifieringen. Förändringar av planktonsammansättning i Östersjön kan förväntas ske, men frågan kvarstår hur omfattande de är i södra Östersjön samt hur permanenta de är. Tillgängliga data som vi redovisat i denna rapport, visar att kiselalgblomningar under våren, vilka är mycket viktiga för ekosystemets funktion, har minskat dramatiskt vid längs Skånes sydkust under de allra senaste åren. En minskning har även noterats vid Bornholmsdjupet. Samtidigt har kiselhalterna ökat i Hanöbukten (Sydkustens VVF 2016; denna studie), vilket indikerar att kiselalgsblomningarna även har minskat i frekvens vid Hanöbuktens kustområden, då det främst är sådana blomningar som kan minska halten kisel i havsvattnet (jämför Wasmund et al., 2011). Å andra sidan visar dinoflagellater och heterotrofa plankton som ciliater stabila nivåer utan tydlig tendens att öka eller minska. Dessvärre är det först från år 2017 som det finns 77

78 mätningar av planktonsammansättning i Hanöbukten i vattenvårdsförbundens regi. Det är därför svårt att värdera de förändringar som eventuellt kan ha skett. Jämförelser med erfarenheter från andra havsområden måste därför göras och tolkningar får baseras på sekundära uppgifter som förändringar av kiselhalter. Vi har heller inga uppgifter från Hanöbukten om vilken effekt en eventuell förändring av planktonsammansättning i realiteten kan ha haft på balansen mellan olika näringsämnen för olika djurgruppers födointag. De systembilder vi levererar är därmed spekulativa, men motsägs å andra sidan inte av tillgänglig information. Det ska vidare hållas i minnet att den observerade tiaminbristen kan tänkas uppstå på flera olika sätt genom komplicerade och ickeintuitiva mikrobiella processer. I denna syntes har vi medvetet inte gett så stor plats för frågor kring fiskars sårskador och deras kopplingar till miljögifter, vilket beror på att dessa aspekter behandlas av HaV i det regeringsuppdrag som rapporterades i februari Det är dock viktigt att notera att SVA (2017) inte kunnat ge en förklaring till huvuddelen av de undersökta sårskadorna. Någon koppling gick heller inte att göra till kända miljögifter. Genom att studien i huvudsak fokuserar på fyra problemområden har inte påverkan på Hanöbuktens ekosystem via reningsverk, industri med mera behandlats. Dessa faktorer har inte legat inom ramen för uppdraget, men utgör självklart relevant påverkan ur ett ekosystemperspektiv oavsett om de var och en för sig ligger inom tillåtna gränser. Som framgått av vår analys i kapitel 2 så är exempelvis de sammanlagda utsläppen av TOC från skogsindustrierna i Nymölla och Mörrum på årsbasis ungefär ton, vilket kan jämföras med att utflödet via Helge ås mynning är cirka ton. Avsnittet om förvaltningen av Hanöbuktens problem fokuserar på hur en ekosystembaserad förvaltning skulle kunna bidra till mera hållbara ekosystem. Avsnittet kan inte förlita sig på befintliga studier och data i samma utsträckning som övriga delar av rapporten. Istället grundar grundar sig kapitlet på befintlig litteratur om ämnet, erfarenheter från pilotstudier samt intervjuer med aktörer i området. Det finns för närvarande en brist på strukturerade data inom regionen, då befintliga indikatorer för Vattendirektivet (2000/60/EG) eller Havsmiljödirektivet (Ramdirektiv om en marin strategi, 2008/56/EG) inte fångar in de problem som är aktuella här. En annan brist är att övervakning av kustvatten sker med annat huvudsyfte än att möta nationella informationsbehov. TOC eller DOC mäts inte i havet och undersökningar av planktonsammansättningen har inte ingått i provtagningsprogrammen. Trots klara signaler om tiaminbrist i biota har heller inga riktade studier i denna fråga inletts på initiativ utanför akademin och några sådana är heller inte planerade. Förvaltningens möjligheter att genom konkreta åtgärder förbättra situationen kan därmed bara diskuteras översiktligt på grund av den rådande kunskapsbristen. 7.4 VÅRA FÖRSLAG I denna rapport lyfter vi fram tre viktiga problemområden som visar sig i Hanöbukten och som vi därmed föreslår bör hanteras mer kraftfullt i framtiden. Dessa är att brunifieringen utgör ett havsmiljöproblem, att tiaminbristen utgör ett allvarligt hot, och att torskbeståndet har dålig tillväxt och kondition och därmed också låg produktivitet. Vi har konstaterat i våra intervjuer av olika nyckelaktörer att flera av problemområdena faller mellan stolarna, då dessa inte stämmer med etablerade indikatorer och hanteringsmallar. Inte 78

79 bara förvaltningsorganisationen utan även kunskapsbyggande är viktigt att lägga mer kraft på. Vi föreslår därför ett antal konkreta åtgärder som ska stödja dels hur hantering av miljöproblemen organiseras och förvaltas, dels vilka frågor som bör prioriteras i den nödvändiga kunskapsinhämtningen. Förvaltning Regeringen skulle i ett första steg kunna ge HaV i uppdrag att etablera en samverkan kring brunifieringsproblemet där även Skogsstyrelsen, Länsstyrelserna, Vattenmyndigheterna och universiteten deltar. En ambition bör vara att ta fram en förvaltningsorganisation som kan hantera frågorna såväl kortsiktigt som att i framtiden fasa in dem i befintliga strukturer eller förändra dessa. En inledande fördjupad analys av regelverk och förvaltningssystem samt av relevanta aktörer kan bidra till att man lär sig mera om problemen och dess orsaker. Denna analys kan visa vem som i så fall har i uppgift att hantera problemen samt komma med lösningar. Regeringen bör verka för att fiskets selektivitet förändras och fiskeintensiteten minskas. En plan för att engagera ICES bör tas fram. Det vore också ur EBF-synpunkt fördelaktigt om fiskeförvaltningen på ett mer organiserat och transparent sätt kunde integreras med förvaltning av övriga sektorer som påverkar Hanöbuktens ekosystem. Torskbeståndets alltmer sammanpressade storleksfördelning och sjunkande produktivitet ger små möjligheter till en livaktig fiskenäring och fritidsfiske. Fiskepolitik ligger till stora delar utanför svensk förvaltning. Svängningar i beståndsstorlek och tillväxt tolkas och adresseras i ett lokalt/ regionalt perspektiv trots att ett mångnationellt fiske pågår bara fyra sjömil ut från kusten. Kunskapsinhämtning och miljöövervakning Som nämnts ovan saknas kunskap för att kunna hantera flera av miljöfrågorna på rätt sätt. Men även tillgängliga data analyseras i för liten utsträckning. Här skulle universiteten i mycket högre grad kunna bidra med ett systematiskt kunskapsuppbyggande. Universitetens roll som kunskapssökare och spridare av vetenskapligt belagda sammanhang behöver därför stärkas. Nedan anges några av de kunskapsområden som behöver belysas mer: Frågan om hur kolberikningen påverkar de trofiska interaktionerna i havet behöver undersökas med skyndsamhet. Brunifieringens effekter på planktonsamhällets artssammansättning bör undersökas i Hanöbukten o Planktonsamhället bör övervakas kontinuerligt i Hanöbuktens kustområden i regi av ansvariga myndigheter. o Nya mätpunkter bör upprättas i Hanöbukten för att övervaka förändringar i planktonsamhället och förekomst av näringsämnen som B-vitaminer i samarbete med SMHI o Betydelsen av förändringar av planktonsamhällets sammansättning för produktionen av essentiella näringsämnen bör undersökas i Hanöbukten 79

80 Hur kopplingar i näringskedjan kan förklara uppkomsten av tiaminbristen behöver klarläggas. o Är fler organismgrupper än de som undersökts drabbade av tiaminbrist? o Vad har tiaminbristen inom en djurgrupp för utbredning i tid och rum? o Kan tiaminbristen (primärt) kopplas till födan eller är även andra faktorer av betydelse? Effekter av rening av avloppsvatten från läkemedelsrester behöver följas upp, eftersom detta torde även innebära att vitaminer oskadliggörs. Speciellt skulle en pågående studie vid reningsverket i Kristianstad kunna följas upp. Följande åtgärder mot brunifiering föreslås studeras vidare: o Att premiera plantering av lövskog (det finns många skäl som talar för det: biologisk mångfald, minskad vindkänslighet, anpassning till varmare klimat etc.) o Att miljöpröva anläggning av intensivodlad barrskog i framtiden o Att minska kalkning på försök för att bättre förstå effekter av kalkning på markkemiska parametrar o Att använda våtmarker som sedimentationsfällor som temporär lösning o Att undersöka effekter av dikning på brunifiering Kunskap om vilka aktörer och institutioner som är berörda behöver tas fram. Aktuella samhällsmål, regelverk, ansvar och kommunikations-system behöver klarläggas för att kunna matcha problemen ur ett EBF perspektiv. 80

81 REFERENSER Amcoff, P., Börjeson, H., Landergren, P., Vallin, L. & Norrgren, L Thiamine (vitamin B 1) concentrations in salmon (Salmo salar), brown trout (Salmo trutta) and cod (Gadus morhua) from the Baltic Sea. Ambio 28: Andersen, J.H., Carstensen, J., Conley, D.J. et al Long-term temporal and spatial trends in eutrophication status of the Baltic Sea. Biological Reviews doi: /brv Andersson, A., Jurgensone, I., Rowe1, O.F., Simonelli, P., Bignert, A., Lundberg, E. & Karlsson, J Can Humic Water Discharge Counteract Eutrophication in Coastal Waters? Plos One 8: 13. Andersson, A. Meier, H.E.M., Ripszam, M. et al Projected future climate change and Baltic Sea ecosystem management. Ambio 44 (Suppl. 3:S345 S356. DOI /s Bagge, O., Thurow, E., Steffensen, E. & Bay, J The Baltic cod. Dana 10: Balk, L. et al Wild birds of declining European species are dying from a thiamine deficiency syndrome. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106: Balk, L. et al Widespread episodic thiamine deficiency in Northern Hemisphere wildlife. Sci. Rep. 6, 38821, Bamstedt, U & Wikner, J Mixing depth and allochthonous dissolved organic carbon: controlling factors of coastal trophic balance. Marine Ecology Progress Series 561: Berglund, P Invallningar kring de nedre delarna av Helge å. Grunddata, våtmarkspotential och framtid. Vattenriket i fokus 2008:6. Kristianstads Vattenrike. Beverton, R.J. & Holt, S.J On the Dynamics of Exploited Fish Populations. Fisheries Investment Series 2. Vol. 19. U.K. Ministry of Agriculture and Fisheries, London. Bignert, A., Danielsson, S., Ek, C., Faxneld, S. & Nyberg, E Comments concerning the National Swedish Contaminant Monitoring Programme in Marine Biota, 2017, Report No. 4:2017, Swedish Museum of Natural History. Blekingekustens och Hanöbuktens VVF Blekingekustens vattenvårdsförbund &Vattenvårdsförbundet för västra Hanöbukten Hanöbukten. Undersökningar i kustvattnet s. Blekingekustens och Hanöbuktens VVF Blekinge Kustvatten och Luftvårdsförbund & Vattenvårdsförbundet för västra Hanöbukten. Hanöbuktens kustvattenmiljö Medins AB s. Bragée, P., Mazier, F., Nielsen, A.B., Rosén, P., Fredh, D., Broström, A., Granéli, W. & Hammarlund, D Historical TOC concentration minima during peak sulfur deposition in two Swedish lakes. Biogeosciences 12: doi: /bg Brothers, S. Köhler, J. Attermeyer, K. et al A feedback loop links brownification and anoxia in a temperate, shallow lake. Limnology and Oceanography 59: Brundtland Commission Report of the World Commission on Environment and Development. United Nations 81

82 Buanes, A., Jentoft, S., Karlsen, G. R., Maurstad, A. & Søreng, S In whose interest? An exploratory analysis of stakeholders in Norwegian coastal zone planning. Ocean & Coastal Management 47: Burger, J. & Niles, L Shorebirds and stakeholders: Effects of beach closure and human activities on shorebirds at a New Jersey coastal beach. Urban Ecosystems 16: Cao, X., Aiken, G.R., Butler, K.D., Huntington, T.G., Balch, W.B., Mao, J. & Schmidt-Rohr, K Evidence for major input of riverine organic matter into the ocean. Organic Geochemistry 116: Cardinale, M. & Svedäng, H The beauty of simplicity in science: Baltic cod stock improves rapidly in a cod hostile ecosystem state. Marine Ecology Progress Series 425: Carstensen, J., Andersen, J.H., Gustafsson, B.G. & Conley, D.J Deoxygenation of the Baltic Sea during the last century. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111: Casini, M., Käll, F., Hansson, M. et al Hypoxic areas, density-dependence and food limitation drive the body condition of a heavily exploited marine fish predator. Royal Society Open Society 3: Charles, A.T Living with uncertainty in fisheries: analytical methods, management priorities and the Canadian groundfishery experience. Fisheries Research 37: Conley, D.J., Björck, S., Bonsdorff, E. et al Hypoxia-Related Processes in the Baltic Sea. Environmental Science & Technology 43: Convention of the Ecosystem Approach Crowder, L. & Norse, E Essential ecological insights for marine ecosystem-based management and marine spatial planning. Marine Policy 32: Cunningham, L., Bishop, K., Mettävainio, E., & Rosén, P Paleoecological evidence of major declines in total organic carbon concentrations since the 19th century in four nemoboreal lakes. J. Paleolimn. 45: Dahlgren, K., Andersson, A., Larsson, U., Hajdu, S. & Ulf Båmstedt, U Planktonic production and carbon transfer efficiency along a north south gradient in the Baltic Sea. Marine Ecology Progress Series 409: Deines, P., Matz, C. & Jürgens, K Toxicity of violace in producing bacteria fed to bacterivorous freshwater plankton. Limnology and Oceanography 54: DeMott, W. R., Utilization of a cyanobacterium and Deutsch, B., Alling, V., Humborg, C., Korth, F. & C. Mörth Tracing inputs of terrestrial high molecular weight dissolved organic matter within the Baltic Sea ecosystem. Biogeosciences 9: Driscoll, C.T., Driscoll, K.M., Roy, K.M. & Mitchell, M.J Chemical response of lakes in the Adirondack Region of New York to declines in acidic deposition. Environ. Sci. Technol. 37: EBM Tools. EBM Roadmap: Core Elements of EBM; tools.org/roadmap/coreelements.html. Eero, M., Köster, F. W. & Vinther, M. 2012a. Why is the Eastern Baltic cod recovering? Marine Policy 36:

83 Eero, M., Vinther, M., Haslob et al. 2012b. Spatial management of marine resources can enhance the recovery of predators and avoid local depletion of forage fish. Conservation Letters 5: Eero, M., Hjelm, J., Behrens, J. et al Eastern Baltic cod in distress: biological changes and challenges for stock assessment. ICES Journal of Marine Science, doi: /icesjms/fsv109. Ek, C. & Sundelin, B Miljöfarliga ämnen. Resultat från NRM och SU:s analyser av fisk, vitmärla och sediment. Naturhistoriska riksmuseet och Stockholms universitet. Stencil. 7 s. Ekroos, J., Fox, A.D., Christensen, T.K., et al Declines amongst breeding eider Somateria mollissima numbers in the Baltic/Wadden Sea flyway. Ornis Fennica 89: Ekström, S.M., Kritzberg, E.S., Kleja, D.B., Larsson, N., Nilsson, P.A., Granéli, W. & Bergkvist, B Effect of acid deposition on quantity and quality of dissolved organic matter in soil-water. Environ. Sci. Technol. 45: doi: /es104126f Elmgren, R Trophic dynamics in the enclosed, brackish Baltic Sea. Rapp. P.-v. Réun. Cons. Int. Explor. Mer 183: Elmgren, R., Blenckner, T. & Andersson, A Baltic Sea management: Successes and failures. Ambio 44: S335 S344. Erlandsson, M., Buffam, I., Fölster, J., Laudon, H., Temnerud, J., Weyhenmeyer, G.A. & Bishop, K Thirty-five years of synchrony in the organic matter concentration of Swedish rivers explained by variation in flow and sulphate. Global Change Biology 14: Evans, C.D, Jones, T.G, Burden, A., Ostle, N., Zielinski, P., Cooper, M. et al Acidity controls on dissolved organic carbon mobility in organic soils. Global Change Biology. doi: /j x Feekings, J., Lewy, P. & Madsen, N The effect of regulation changes and influential factors on Atlantic cod discards in the Baltic Sea demersal trawl fishery. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 70: Fleming-Lehtinen, V., Räike, A., Kortelainen, P., Kauppila, P. & Thomas, D.N Organic carbon concentration in the northern coastal Baltic Sea between 1975 and Estuaries and Coasts 38: Folke, C. Pritchard, L. Jr., Berkes, F., Colding, J. & Svedin, U The problem of fit between ecosystems and institutions: Ten years later. Ecology and Society 12: Fransner, F., Nycander, J., Mörth, C-M., Humborg, C., Meier, H.E.M., Hordoir, R., Gustafsson, E. & Deutsch, B Tracing terrestrial DOC in the Baltic Sea. A 3-D model study. Global Biogeochemical Cycles 30: Freese, H.K. & Martin-Creuzberg, D Food quality of mixed bacteria algae diets for Daphnia magna. Hydrobiologia 715: Fölster, J., Johnson, R.K., Futter, M.N., & Wilander, A The Swedish monitoring of surface waters: 50 years of adaptive monitoring. Ambio 43: Garcia, S.M., Zerbi, A., Alliaume, C., Do, C. & Lasserre, G The ecosystem approach to fisheries. Issues, terminology, principles, institutional foundation, implementation and outlook. FAO Fisheries Technical Paper 443. (ftg://ftp.fao.org/docrep/fao/006/y4773e/y4773e00.pdf) 83

84 Gustafsson, Ö., Widerlund, A., Andersson, P.S., Ingri, J., Roos, P. & Ledin, A Colloid dynamics and transport of major elements through a boreal river brackish bay mixing zone. Mar. Chem. 71: Haaland, S., Hongve, D., Laudon, H., Riise, G. & Vogt, R.D Quantifying the Drivers of the Increasing Colored Organic Matter in Boreal Surface Waters. Environ. Sci. Technol. 44: Hamilton, G. & Ekelund, H Skogspolitisk historia. Rapport 8A:2001. Skogsstyrelsen. Hansson T., Lindesjoo E., Förlin L., Balk L., Bignert A. & Larsson Å. 2006a. Long-term monitoring of the health status of female perch (Perca fluviatilis) in the Baltic Sea shows decreased gonad weight and increased hepatic EROD activity. Aquatic Toxicology 79: Havs och vattenmyndigheten Tillämpning av ekosystemansatsen i havsplaneringen. Rapport 2012:14 Havs- och vattenmyndigheten Regeringsuppdrag Hanöbukten. Havs- och vattenmyndighetens rapport Henriksen, P Long-term changes in phytoplankton in the Kattegat, the Belt Sea, the Sound and the western Baltic Sea. Journal of Plankton Research 61: Hermann, M., Najjar, R.G., Kemp, W.M., Alexander, R.B., Griffith, P.C., Kroeger, K.D., McCallister, S.L. & Smith, R.A Net ecosystem production and organic carbon balance of U.S. East Coast Estuaries: a synthesis approach. Global Biogeochemical Cycles 29: Hessle, C Undersökningar rörande torsken (Gadus callaris L.) i mellersta Östersjön och Bottenhavet. [Investigations concerning cod (Gadus callaris L.) in the middle Baltic Sea and in the Bothnian Sea]. Meddelanden från Kungliga Lantbruksstyrelsen 243: Hoffmann, M., Johnsson, H., Gustafson, A. & Grimvall, A Leaching of nitrogen in Swedish agriculture - a historical perspective, Agr. Ecosyst. Environ. 80: Hoikkala, L. et al Dissolved organic matter in the Baltic Sea. Journal of Marine Systems 142: Hüssy, K., Gröger, J., Heidemann, F., Hinrichsen, H.-H., & Marohn, L. 2016a. Slave to the rhythm: seasonal signals in otolith microchemistry reveal age of eastern Baltic cod (Gadus morhua). ICES Journal of Marine Science 73: Hüssy, K., Radtke, K., Plikshs, M., Oeberst, R., Baranova, T., Krumme, U., Sjöberg, R., Walther, Y. & Mosegaard, H. 2016b. Challenging ICES age estimation protocols: lessons learned from the eastern Baltic cod stock. ICES Journal of Marine Science, doi: /icesjms/fsw107. Hutchings, J.A Avoidance of fisheries-induced evolution: management implications for catch selectivity and limit reference points. Evolutionary Applications 2: ICES ICES WGBFAS Report Cod in Subdivisions ICES ICES WGBFAS Report Cod in Subdivisions ICES ICES WGBFAS Report Cod in Subdivisions Jansson, B.O The Baltic A Systems Analysis of a Semi-enclosed Sea. In: Charnock H., Deacon G. (eds) Advances in Oceanography. Springer, Boston, MA. 84

85 Jeong, H.J., Yoo, Y.D., Kim, J.S., Seong, K.A., Kang, N.S. & Hoon, T Growth, feeding and ecological roles of the mixotrophic and heterotrophic dinoflagellates in marine planktonic food webs. Ocean Sci. J. 45: Jordbruksverkets statistikdatabas Historisk%20statistik Historisk%20statistik.%20Kap.%203%20Arealanvandning/JISJMGL.px/?rxid=5adf4929-f548-4f27-9bc9-78e Karlsson, J., Byström, P., Ask, J., Persson, L. & Jansson, M Light limitation of nutrient-poor lake ecosystems. Nature 460: doi: /nature08179 Kearney, J Review Food consumption trends and drivers. Phil. Trans. R. Soc. B 365: Keinänen, M., Uddström, A., Mikkonen, J., Casini, M., Pönni, J., Myllylä, T., Aro, E. & Vuorinen, P.J The thiamine deficiency syndrome M74, a reproductive disorder of Atlantic salmon (Salmo salar) feeding in the Baltic Sea, is related to the fat and thiamine content of prey fish. ICES Journal of Marine Science 69: Klais, R., Tamminen, T., Kremp, A., Spilling, K. & Olli, K Decadal-scale changes of dinoflagellates and diatoms in the anomalous Baltic Sea spring bloom. PLoS ONE 6: e doi: /journal.pone Kraft, C.E. & Angert, E.R Competition for vitamin B1 (thiamin) structures numerous ecological interactions. The Quarterly Review of Biology 92: Kritzberg, E.S. & Ekström, S.M Increasing iron concentrations in surface waters a factor behind brownification? Biogeosciences 9: doi: /bg Kritzberg, E.S Centennial-long trends of lake browning show major effect of afforestation. Limnology and Oceanography Letters 2: Kuliński, K. & Pempkowiak, J The carbon budget of the Baltic Sea. Biogeosciences 8: Köster, F. W., Huwer, B., Hinrichsen, Hans-H., Neumann, V., Makarchouk, A., et al Eastern Baltic cod recruitment revisited dynamics and impacting factors. ICES Journal of Marine Science, 74: Lalonde, K., Vähätalo, A.V. & Gélinas, Y Revisiting the disappearance of terrestrial dissolved organic matter in the ocean: A δ13c study. Biogeosciences 11: Larsson Å., Förlin L., Hanson N., Ek H., Sturve J. & Parkkonen J Hälsotillståndet hos abborre och tånglake. HAVET 2007: Long, R.D., Charles, A. & Stephenson, R.L Key principles of marine ecosystem-based management. Marine Policy 57: Longhurst, A Mismanagement of Marine Fisheries. Cambridge University Press, Cambridge. 320 s. Lundgren, L.J. & Sundqvist, G Hur blir en förändring i naturen ett miljöproblem?, i Vägar till kunskap. Några aspekter på humanvetenskaplig och annan miljöforskning, L.J. Lundgren (red.), Stockholm: Brutus Östlings Förlag Symposion 85

86 Länsstyrelsen i Bleking län Ejder på Utklippan Populationsutveckling och jämförelse med inventeringar inom hela utbredningsområdet. 24 s. Länsstyrelsen i Skåne län och Region Skåne, Underrättelse angående allvarliga problem i Hanöbuktens ekosystem, Regeringskansliet dnr M2012/1741/Nm. Löfstrand, K.; Liu, X.; Lindqvist, D.; Jensen, S.; Asplund, L. 2011a. Seasonal variations of hydroxylated and methoxylated brominated diphenyl ethers in blue mussels from the Baltic Sea Chemosphere 84: Löfstrand, K., Haglusnd, P., Bergman, Å. & Kautsky, L. 2011b. Hydroxylated and methoxylated polybrominated diphenyl ethers and polybrominated dibenzo-p-dioxins in algae and blue mussels from the Swedish coast line - patterns and correlations. I doktorsavhandlingen Löfstrand, K.: Trends and exposure of naturally produced brominated substances in Baltic biota - with focus on OH- PBDEs, MeO-PBDEs and PBDDs. Stockholms universitet. Mackinson, S., Wilson, D. C., Galiay, P. & Deas, B Engaging stakeholders in fisheries and marine research. Marine Policy 35: Madsen, N Selectivity of fishing gears used in the Baltic Sea cod fishery. Reviews in Fish Biology and Fisheries 17: Matz, C. & Kjelleberg, S Off the hook how bacteria survive protozoan grazing. Trends in Microbiology 13: Matz, C., Webb, J.S. Schupp, P.J., et al Marine biofilm bacteria evade eukaryotic predation by targeted chemical defense. PLoS ONE 3: e2744. Martin-Creuzberg, D., Beck, B. & Freese, H.M Food quality of heterotrophic bacteria for Daphnia magna: evidence for a limitation by sterols. FEMS Microbiol Ecol 76: Meyer, P.F Die Dampferfischerei in der Ostsee während der Kriegsjahre 1939/45 und ihre Bedeutung für die Fischwirtschaft und Fischereiwissenschaft [Fishery by steamers in the Baltic during the years of war 1939/45 and its importance for fisheries economics and fisheries science]. Berichte der Deutchen Wissenschaftlichen Kommission für Meeresforschung 12: Meyer-Jacob, C., Tolu, J., Bigler, C., Yang, H., & Bindler, R Early land use and centennial scale changes in lake-water organic carbon prior to contemporary monitoring. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 112: Meyer-Jacob, C., Michelutti, N., Paterson, A.M., Monteith, D., Yang, H., Weckström, J., Smol, J.P., & Bindler, R Inferring past trends in lake water organic carbon concentrations in northern lakes using sediment spectroscopy. Environ. Sci. Technol. 51: Moksnes, P.-O., Gullström, M., Tryman, K. & Baden, S Trophic cascades in a temperate seagrass community. Oikos 11: Momigliano, P., Jokinen, H., Fraimout, A., Florin, A-B., Norkko, A. & Merilä, J Extraordinarily rapid speciation in a marine fish. PNAS, doi/ /pnas Monteith, D.T., Stoddard, J.L., Evans, C.D., de Wit, H.A., Forsius, M., Høgåsen, T., Wilander, A., Skjelkvåle, B.L., Jeffries, D.S., Vuorenmaa, J., Keller, B., Kopácek, J. & Vesely, J Dissolved organic carbon trends resulting from changes in atmospheric deposition chemistry. Nature 450:

87 Möllmann, C., Müller-Karulis, B., Kornilovs, G. & St John, M.A Effects of climate and overfishing on zooplankton dynamics and ecosystem structure: regime shifts, trophic cascade, and feedback loops in a simple ecosystem. ICES Journal of Marine Science 65: Mörner T., Hansson, T., Carlsson, L., Berg, A-L., Ruiz Muñoz, Y., Gustavsson, H., Mattsson, R. & Balk, L Thiamine deficiency impairs common eider (Somateria mollissima) reproduction in the field. Scientific Report 7: Mörrums Kronolaxfiske Sjuk lax i svenska östersjöälvar fakta och frågeställningar. Sveaskog PM Naturvårdsingenjörerna AB, Kontroll av vattenkvalitet i Bivarödsåns avrinningsområde Rapport till Vattenriket, Kristianstads kommun. Naturvårdsverket, Ekosystemansatsen en väg mot bevarande och hållbart nyttjande av naturresurser. Rapport Naturvårdsverket, 2011a. Samverkansplaner för värdefulla kust- och havsområden. Projektrapport och rekommendation er för vidare arbete. Rapport 6471 Naturvårdsverket, 2011b. Framtidens flexibla förvaltningsformer? En utvärdering av projektet Samverkanplaner för värdefulla kust- och havsområden. Rapport 6435 National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), What is Ecosystem-based Management? Neidemann, R., Wenngren, J. & Emil Ólafsson, E Competition between the introduced polychaete Marenzelleria sp. and the native amphipod Monoporeia affinis in Baltic soft bottoms. Marine Ecology Progress Series 264: 49 55, Nilsson, L. & Haas, H Distribution and numbers of wintering waterbirds in Sweden in 2015 and changes during the last fifty years. Ornis Svecica 26: Nilsson, P.A., Löfgren, S. & Kritzberg, E.S Increasing concentrations of iron in surface waters as a consequence of reducing conditions in the catchment area. J. Geophys. Res. Biogeosci. 121: doi: /2015jg Nixon, S.W. & Buckley, B.A "A Strikingly Rich Zone" Nutrient Enrichment and Production in Coastal Marine Ecosystems. Estuaries 25: Ohlsson, P., Folke, C., Galaz, V., Hans, T. & Schultz, L Enhancing the fit through adaptive comanagement: Creating and maintaining bridging functions for matching scales in the Kristianstads Vattenrike Biosphere Reserve, Sweden Paczkowska, J., Rowe, O., Schlüter, L., Legrand, C., B. Karlson, B. & Andersson, A Allochthonous Matter an Important Factor Shaping the Phytoplankton Community in the Baltic Sea. J. Plankton Res. 39: Panzeca C, et al Distributions of dissolved vitamin B12 and Co in coastal and open-ocean environments. Estuar Coast Shelf Sci 85: Persson L-E. & Göransson P Hanöbukten som naturresurs. Del 1 Miljö. Länsstyrelserna i Blekinge och Kristianstads län samt Lunds universitet. 87

88 Phillips, N.W Role of different microbes and substrates as potential suppliers of specific, essential nutrients to marine detritivores. Bulletin of Marine Science 35: , Piccini, C., Conde, D., Pernthaler, J. & Sommaruga, R Alteration of chromophoric dissolved organic matter by solar UV radiation causes rapid changes in bacterial community composition. Photochem. Photobiol. Sci. 8: Ranåker, L., Jönsson, M., Nilsson, P.A. & Brönmark, C Effects of brown and turbid water on piscivore-prey fish interactions along a visibility gradient. Freshw. Biol. 57: doi: /j x Regeringen Regleringsbrev för budgetåret 2013 avseende Havs- och vattenmyndigheten. Regeringsbeslut I:22, M2012/3408/S (delvis) M2010/4625/Nm m.fl. Regeringen. 2014a. Uppdrag att kartlägga omfattningen av sårskadad fisk i Hanöbukten Regeringens beslut 1:4, M2014/840/Nm. M2014/1349/Nm Regeringen. 2014b. Uppdrag att övervaka miljön i Hanöbukten under tre år för att undersöka eventuella samband mellan miljöfarliga ämnen och fiskhälsa. Regeringsbeslut. I: M2014/840/Nm. M2014/1350/Nm. Ríos-Villamizar, E.A., Piedade, M.T.F., Da Costa, J.G., Adeney, J.M. & Junk, W.J Chemistry of different Amazonian water types for river classification: a preliminary review2013. In: WIT Transactions on Ecology and The Environment, Vol. 178, WIT Press. doi: /ws Räike, A., Kortelainen, P., Mattsson, T. & Thomas, D.N Long-term trends ( ) in the concentrations and export of carbon from Finnish rivers to the Baltic Sea: organic and inorganic components compared. Aquatic Science 78: Sandström, O., Larsson, Å., Andersson, J., Apelberg, M., Bignert, A., Ek, H., Förlin, L. & Olsson, M., Three decades of Swedish experience demonstrates the need for integrated long-term monitoring of fish in marine coastal areas. Water Qual Res J Can 40: Sañudo-Wilhelmy, S.A., Cutter L. S., Durazo R., Smail, E. A., Gómez-Consarnau, L.,Webb, E.A., Prokopenko, M.G., Berelson, W.M. & Karl D. M Multiple B-vitamin depletion in large areas of the coastal ocean. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109: Skogsdata Skov, S., Heinänen, R., Žydelis, J. et al Waterbird populations and pressures in the Baltic Sea. TemaNord 2011:550. Stadmark, J., Moldan, F. & Jutterström, S DOC-förändringar och MAGIC. IVL Svenska Miljöinstitutet, Rapport C 255. Stephenson, R.L., Benson A.J., Brooks, K. Charles, A., Degnbol, P., Dichmont, C.M., Kraan, M., Pascoe, S., Paul, S.D., Rindord, A., & Wiber, M Pratical steps toward integrating economic, social and institutional elements in fisheries policy and management. ICES Journal of Marine Science doi: /ices/ms/fsx057. Stoker, G Governance as theory: five propositions. International Social Science Journal 50:

89 Sulzberger, B. & Durisch-Kaiser, E Chemical characterization of dissolved organic matter (DOM): A prerequisite for understanding UV-induced changes of DOM absorption properties and bioavailability. Aquat. Sci. 71: SVA (Statens veterinärmedicinska anstalt) Kartläggning av sårskadad fisk i Hanöbukten. Redovisning av regeringsuppdrag 2014/1349Nm SVA (Statens veterinärmedicinska anstalt) Sjuklighet och dödlighet i svenska laxälvar Rapport s. Svedäng, H. & Hornborg, S Fishing induces density-dependent growth. Nature Communication 5: doi: /ncomms5152 Svedäng, H. & Hornborg, S In waiting for a flourishing Baltic cod (Gadus morhua) fishery that never comes: old truths and new perspectives. ICES Journal of Marine Science 72: Svedäng, H. & Hornborg, S Historic changes in length distributions of three Baltic cod (Gadus morhua) stocks: Evidence of growth retardation. Ecology and Evolution 7: Svensson, L Bland sjögräs och tång i Hanöbukten. Rapportserien Vattenriket i Fokus 2014:7. Biosfärkontoret Kristianstads vattenrike. Sydkustens VVF Sydkustens vattenvårdsförbund. Årsrapport. Toxicon rapport Härslöv mars s. Sylvander, P., Häubner, N. & Snoeijs, P The thiamine content of phytoplankton cells is affected by abiotic stress and growth rate. Microb Ecol. 65: Söderberg, C Complex governance structures and incoherent policies: implementing the water framework directive in Sweden. Journal of Environmental Management 1 (183) Tasevska N., Runswick, S.A., McTaggart, A., Bingham, S.A Twenty-four-hour urinary thiamine as a biomarker for the assessment of thiamine intake. European Journal of Clinical Nutrition 62: Thurow, F Estimation of the total fish biomass in the Baltic Sea during the 20th century. ICES Journal of Marine Science 54: Toxicon Växt- och djurplankton i Hanöbukten. Undersökningar juni-november 2013 Toxicon rapport , Härslöv december s. UNEP Taking steps toward marine and coastal Ecosystem-Based Management an introductory guide. UNEP Regional Seas Reports and Studies No 189. ISBN United Nations The Rio Declaration on Environment and Development. Available at [Accessed 3 Nov 2017]. United Nations Convention on Biological Diversity (CBD) Ecosystem Approach Vattenmyndigheten för Södra Östersjön Åtgärdsprogram Åtgärder riktade till myndigheter och kommuner samt konsekvensanalys. Vähätalo, A.V Light, photolytic reactivity and chemical products. In: Likens, G.E. (Ed.), Encyclopedia of Inland Waters. Elsevier, Oxford, pp

90 Ward, T., Tarte, D., Heger l E, Short, K, Policy proposals and operational guidance for ecosystem-based management of marine capture fisheries. Sydney: WWF,. Wasmund, N., Göbel, J. & v. Bodungen, B years-changes in the phytoplankton community of Kiel Bight (Baltic Sea). Journal of Marine Systems 73: Wasmund, N., Tuimala, J., Suikkanen, S. et al Long-term trends in phytoplankton composition in the western and central Baltic Sea. J. Mar. Syst. 87: Wasmund, N., Nausch, G. & Feistel, R Silicate consumption: an indicator for long-term trends in spring diatom development in the Baltic Sea. J. Plankton Res. 35: Wasson, K., Suarez, B., Akhavan, A., McCarthy, E., Kildow, J., Johnson, J.S., Fountain, M.C., Woolfolk, A., Silberstein, M., Pendleton, L. & Feliz, D Lessons learned from an ecosystem-based management approach to restoration of a California estuary. Marine Policy 58: Wennberg, L Miljöproblemen i Hanöbukten. Hur går vi vidare? En intervjustudie. Examensarbete för kandidatexamen. Miljövetenskap Lunds universitet. Wenngren, J & Ólafsson, E Intraspecific competition for food within and between year classes in the deposit-feeding amphipod Monoporeia affinis the cause of population fluctuations? Marine Ecology Progress Series 240: , Wiklund, A., Sundelin, B. & Rosa. R Population decline of amphipod Monoporeia affinis in Northern Europe: consequence of food shortage and competition? J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 367: Wikner J. & Andersson, A Increased freshwater discharge shifts the carbon balance in the coastal zone. Glob Chang Biol 18: Zuo, S., Kania, P.W., Mehrdana, F., Marana, M.H. & Buchmann, K Contracaecum osculatum and other anisakid nematodes in grey seals and cod in the Baltic Sea: molecular and ecological links. Journal of Helminthology 92: Zweifel, U.L., Wikner, J. & Hagström, Å Dynamics of dissolved organic carbon in a coastal ecosystem. Limnology and Oceanography 40:

91 APPENDIX Figur 1. Figurer över COD-utveckling i Helge å, Lyckebyån och Mörrumsån. Figur 2. Mätstationer för siktdjup i och omkring Hanöbukten. Figur 3. Använda mätstationer för nederbörd och grundvattennivå. Figur 4. Tidsserier över andelen kalmark av den totala landarealen i Kronobergs, Blekinge och Skåne län. Tabell 1: Sammanställning av källor till miljödata rörande Hanöbukten. (pdf-fil) Tabell 5.1. Statistiska analyser av torskpopulationens längddiversitet Förkortningar Vetenskapliga sammanställningar gjorda enligt uppdrag från HMI: (pdf-filer) Underlagsrapport 1: Karlson, B. & Wesslander, K Underlagsrapport 2: Förlin, L Underlagsrapport 3: Hansson, T. & Balk, L Underlagsrapport 4: Olsson, J

92 Figur 1. Tidsserier av flödesjusterade COD-värden med tillhörande trendkurvor för Helge å, Lyckebyån och Mörrumsån. Trendanalyserna och flödesjusteringen har utförts med hjälp av Generaliserade Additiva Modeller (GAM). 92

93 Figur 2. Mätstationer för siktdjup i och omkring Hanöbukten. 93

94 Figur 3. Använda mätstationer för nederbörd (Växjö D, Lessebo, Karlshamn, Bromölla) och grundvattennivåer (Liatorp) 94

95 Figur 4. Tidsserier över andelen kalmark av den totala landarealen i Kronobergs, Blekinge och Skåne län. 95

96 Tabell 1: Sammanställning av källor till miljödata rörande Hanöbukten. ID Variabler Rumslig skala 1 Meteorologi, hydrologi, oceanografi, hydrografi 2 Miljögifter och partiklar i luft 3 Halter i luft, atmosfäriskt nedfall, markvattenkemi 4 Vattenkemi, plankton, bottenfauna, vattenväxter mm i sötvatten. 5 Halter och ämnes-transporter vid flodmynningar 6 Vattenkemi, plankton, bottenfauna, vattenväxter mm i havsvatten. 7 Metaller och organiska miljögifter i marin biota 8 Metaller och miljögifter i marina sediment 9 Växtplankton, bottenfauna, miljögifter, näringsämnen Frekvens Typ av data Ansvarig organisation Nationell Fortlöpande Observationer och beräkningar. SMHI Västra Hanöbukten Hanöbukten Södra Östersjön Nationell Fortlöpande Observationer SMHI datavärd x Nationell Fortlöpande Observationer och beräkningar Nationell och regional IVL Fortlöpande Observationer SLU datavärd x Nationell Fortlöpande Observationer och beräkningar Nationell och regional SLU datavärd Fortlöpande Observationer SMHI datavärd x x x x Nationell Fortlöpande Observationer NRM utförare x Nationell Sporadisk Observationer SGU datavärd x Regional Fortlöpande Observationer Västra Hanöbuktens VVF beställare x x Sverige x x x 96

97 10 Växtplankton, bottenfauna, miljögifter, näringsämnen 11 Fiskbestånd i utsjövatten Regional Fortlöpande Observationer Blekinge VVF beställare Nationell Fortlöpande Taxering x 12 Fiskbestånd i kustvatten Nationell Fortlöpande Taxering x 13 Förekomst av havsörn Nationell Fortlöpande Taxering NRM utförare x 14 Förekomst av sjöfågel Nationell Fortlöpande Taxering Lunds Univ. utförare 15 Råvattenkvalité för dricksvattenproduktion Lokal Fortlöpande Observationer Vattenverk med ytvattentäkter x x x 1. SMHI ansvarar för fortlöpande insamling och tillhandahållande av meteorologiska, hydrologiska och oceanografiska data i Sverige och omgivande havsområden. Meteorologiska data innefattar bland annat temperatur, nederbörd, moln, vind, strålning, snö, och lufttryck. Hydrologiska data innefattar vattenföring, vattenstånd, is och avdunstning. Oceanografiska data innefattar havsvattenstånd, havsströmmar, havsvågor, havstemperatur, havsis och algutbredning. SMHIs databas SVAR, Svenskt VattenARkiv, lagras hydrografiska data om avrinningsområden, sjöar, vattendrag och havsområden. Webbsida: 2. SMHI lagrar och tillgängliggör svenska luftmiljödata från kommuner, myndigheter och luftvårdsförbund. Luftkvalitetdata innefattar halter av organiska miljögifter, tungmetaller, svavel och partiklar. Nedfallet av metaller mäts genom analys av metaller i mossa. Webbsida: 3. Krondroppsnätet är ett mätprogram som under tre decennier har följt utvecklingen av nedfall av luftföroreningar i skogen och dess effekter på luft, växtlighet, mark och vatten. Mätprogrammet är främst på försurande ämnen. Modellberäkningar kompletterar observerade data. Webbsida: Rapport: IVL (2015). Krondroppsnätet tre decennier med övervakning av luftföroreningar och dess effekter i skogsmark. IVL Rapport C

98 4. SLU är nationell datavärd för data som insamlats från sötvatten inom nationell och regional miljöövervakning, samt inom den samordnade recipientkontrollen. Mätprogrammen omfattar vattenkemi, växtplankton, djurplankton, påväxtalger, bottenfauna och vattenväxter. Insamlade data kan laddas ner från 5. Flodmynningsprogrammet är ett mätprogram för fysikalisk-kemiska mätningar av vatten från mynningarna av ca 50 svenska floder. Mätningarna som utförs av SLU och ingår i datavärdskapet för sötvatten är främst inriktade på näringsämnen, försurande ämnen och metaller. Ämnestransporter beräknas genom att kombinera uppmätta halter med vattenföringsdata. Webbsida: 6. SMHI är nationell datavärd för fysikalisk-kemiska och marinbiologiska data som insamlats från kust- och utsjövatten inom nationell och regional miljöövervakning, samt inom den samordnade recipientkontrollen. Marinbiologiska data innefattar mjukbottenfauna (zoobenthos), vegetationsklädda bottnar (epibenthos), djur-, växt- och bakterieplankton, klorofyll (integrerat prov), primärproduktion, sedimentation, förekomst av vikaresäl, gråsäl och knubbsäl och sälpatologi. Fysikaliska-kemiska data innefattar temperatur, salthalt, ph, alkalinitet, syrgashalt, näringsämnen, klorofyll samt siktdjup. Insamlade data kan laddas ner från 7. Naturhistoriska riksmuseet (NRM) ansvarar för insamling och provtagning av fisk, musslor och ägg från sillgrissla inom delprogrammet metaller och organiska miljögifter i marin biota. Datavärdskapet håller på att överföras från IVL till Sveriges Geologiska Undersökning (SGU). Webbsida: 8. SGU analyserar metaller och organiska miljögifter i sediment från de större havsbassängerna: Bottenviken, Bottenhavet, Egentliga Östersjön, Kattegatt och Skagerak. Provtagning har skett 2003, 2008 och 2014 och är planerad att utföras vart 6:e år framöver. Webbsida: 9. Västra Hanöbuktens vattenvårdsförbund organiserar övervakning av miljön i västra Hanöbukten. Programmet omfattar mätningar av fysikalisk-kemiska variabler i vatten, mjukbottenfauna, hårdbottenprovtagning (makroalger), metaller och andra miljögifter i sediment och biota samt fiskfysiologi. Webbsida: Blekingekustens vattenvårdsförbund organiserar övervakning av miljön i Blekinges kustvatten. Programmet omfattar mätningar av fysikalisk-kemiska variabler i vatten, mjukbottenfauna, hårdbottenprovtagning (makroalger), metaller och andra miljögifter i sediment och biota samt fiskfysiologi. Webbsida: 98

99 11. ICES sammanställer bestånd av sill, skarpsill, torsk, rödspätta, skrubba och piggvar i utsjövatten. Webbsida: SLU sammanställer bestånd av kustfisk. Webbsida: NRM gör varje år en inventering av havsörnsstammen i Sverige. Webbsida: Sedan 2015 finns ett nationellt program för sjöfågeltaxering. Webbsida: Kommunala vattenverk gör regelbundet analyser av råvattnets innehåll av bland annat organiskt material och järn. Karlskrona vattenverk tar sitt råvatten från Lyckebyån i Hanöbuktens tillrinningsområde. 99

100 Tabell 5.1. Modelleringsresultat för sambandet mellan torskpopulationens längddiversitet (dvs. index på den individuella tillväxten) och följande parametrar: area av syrefattiga bottnar i Östersjön (O 2<2 ml/l), medelantal fångade torskar per tråltimme (CPUE) och totalbiomassan torsk per besatt längdgrupp (jmf Svedäng & Hornborg 2017). Modellen har följande utseende: glm(längddiversitet ~ CPUE + area syrefattiga bottnar). Parameter Estimat Std. Error t-värde Pr(> t ) Intercept 3,63 0, ,2 *** CPUE -2,77e-04-1,11e-04-2,5 * Area syrefattiga bottnar i Östersjön -1,8e e-06-0,66 Signifikans koder *** -- 0,001 ** -- 0,01 * -- 0, (Dispersionsparameter för Gauss fördelning: 0, ) Total varians: 1,01204 Antal frihetsgrader: 25 Residualvarians 0,68608 Antal frihetsgrader: 23 AIC: -12,

101 FÖRKORTNINGAR C:N:P CDOM COD DIN DIP DOC DOC M DOC T EBF EBFF EBFM EBM ER EROD EU GAM GES GU HAB HaV HELCOM ICES IKEU MVM NOAA Linne U LiU MeO PBDE NRM OH-PBDE PAH PCB PBDD RU SMHI SGU SU SLU SVA TOC TN TP Umeå U Carbon:Nitrogen:Phosporus Coloured Dissolved Organic Matter Chemical Oxygen Demand Dissolved Inorganic Nitrogen Dissolved Inorganic Phosphate Dissolved Organic Carbon Dissolved Organic Carbon (marint ursprung) Dissolved Organic Carbon (terrestert ursprung) Ekosystembaserad förvaltning Ekosystembaserad fiskeriförvaltning Ecosystem Based Fisheries Management Ecosystem Based Management Eutrofieringsgrad Ethoxyresorufin-O-deethylase Europeiska Unionen Generaliserade additiva modeller Good Environmental Status Göteborgs universitet Harmful Algal Bloom Havs- och vattenmyndigheten The Helsinki Commission International Council for the Exploration of the Sea Integrerade kalkningseffektuppföljning Mark-Vatten-Miljöcentrum National Oceanic and Atmospheric Administration Linne universitetet Linköpings universitet Methoxylated polybrominated diphenyl ethers Naturhistoriska riksmuseet Hydroxylated polybrominated diphenyl ethers Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Polychlorinated biphenyl Polybrominated diphenyl ethers Regeringsuppdrag Sveriges metereologiska och hydrologiska Institut Sveriges geologiska undersökning Stockholms universitet Sveriges lantbruksuniversitet Statens veterinärmedicinska anstalt Total Organic Carbon Total Nitrogen Total Phosphorus Umeå universitet 101

102 FRISTÅENDE VETENSKAPLIGA SAMMANSTÄLLNINGAR GJORDA ENLIGT UPPDRAG FRÅN HAVSMILJÖINSTITUTET Underlagsrapport 1: Karlson, B. & Wesslander, K Växtplankton, klorofyll och näringsämnen i Hanöbukten. Bidrag till Havsmiljöinstitutet (HMI) för Syntes Hanöbukten. SMHI. 40 s. Underlagsrapport 2: Förlin, L Effektstudier, fiskhälsa och miljöövervakning. Rapport om Fiskhälsa, för HMI-projektet fysiologiska anomalier i Hanöbukten i relation till övriga. Göteborgs universitet. 16 s. Underlagsrapport 3: Hansson, T. & Balk, L Sannolik tiaminbrist i Hanöbukten. Stockholms universitet. 13 s. Underlagsrapport 4. Olsson, J Tillståndet i Västra Hanöbukten - vad säger tillgängliga miljöövervakningsdata? SLU ID: SLU.aqua s. 102

103 Växtplankton, klorofyll och näringsämnen i Hanöbukten Bidrag till Havsmiljöinstitutet (HMI) för Syntes Hanöbukten Bengt Karlson, Karin Wesslander

104 Växtplankton, klorofyll och näringsämnen i Hanöbukten Bidrag till Havsmiljöinstitutet (HMI) för Syntes Hanöbukten Utförare SMHI Norrköping Kund Havsmiljöinstitutet Box Göteborg Kontakt Pia Andersson pia.andersson@smhi.se Kontakt Henrik Svedäng henrik.svedang@gu.se Klassificering (x) Public Nyckelord Hanöbukten, klorofyll, näringsämnen, växtplankton, syre Författare Bengt Karlson (SMHI), Karin Wesslander (SMHI) Datum

105 Innehåll Sammanfattning... 4 Syfte... 5 Bakgrund... 5 Växtplanktonundersökningar i Hanöbukten och intilliggande områden... 6 Förslag till utökat övervakningsprogram av växtplankton inklusive skadliga alger i Hanöbukten... 9 Automatiska mätsystem ger förbättrad övervakning Klorofyll och Näringsämnen Data och Metod Resultat - klorofyll Resultat näringsämnen Syre från bottenmätsystem i Hanöbukten Bilaga 1. Tidsserier och säsongsmedelvärden för klorofyll. Bilaga 2. Tidsserier och säsongsmedelvärden för näringsämnen. 3

106 Sammanfattning Uppdraget innehåller tre olika delar: Växtplankton I dag saknas växtplankton i den regionala miljöövervakningen i Hanöbukten. I rapporten föreslås ett månatligt mätprogram för växtplankton vid fyra stationer. Klorofyll och näringsämnen Det finns få signifikanta trender i klorofyll både i utsjön och i kustvattnet. Till följd av en förändring i mätprogrammet är det ofta svårt att avgöra vad i data som är en effekt av detta. En signifikant ökande trend av klorofyll under 90-talet finns i västra Hanöbukten, vid station VH1 och K28. Vid station K19 längs Blekingskusten finns en signifikant ökande trend över hela tidsperioden under våren. I utsjön finns ingen signifikant trend i klorofyll för vare sig hela året eller per säsong. Generellt är klorofyllhalten något lägre i utsjön jämfört med kustvattnet. Näringsämnen i ytvattnet har undersökts för de tre intensivstationerna i Hanöbuktens kustvatten (K6, K19 och VH1) samt i utsjön (Hanöbukten och BY4 Christiansö). Koncentrationen av kväve i ytvattnet har minskat i både kust och utsjö. För fosfor i utsjön är situationen den omvända och fosfor ökar. Den oorganiska N/P-kvoten har minskat i både kust och utsjö vilket kan kopplas ihop med att kvävenivåerna har minskat och att fosfornivåerna har ökat. Halterna av kisel har också ökat i utsjön och även i kustvattnet. Syredata från bottenmätsystem SMHI har haft ett bottenmätsystem utplacerat i Hanöbukten på 21 meters djup under Syredata från systemet visar på goda syreförhållanden under hela mätperioden. Variationer i syrgaskoncentrationen kan tydligt kopplas till årscykeln men det finns även variationer ner till dygnfrekvens. Uppdraget är utfört under oktober-november

107 Syfte Att genom en vetenskaplig syntes bättre förstå hur de observerade miljöproblemen i Hanöbukten är kopplade till mänskliga aktiviteter på land och i hav och samtidigt stärka grunden för en ekosystembaserad förvaltning. Bakgrund Miljöproblemen i Hanöbukten har under senare tid varit föremål för ett stort intresse. Ingen av de processer som givit upphov till dessa problem tycks vara unik för Hanöbukten utan präglar stora delar av Östersjön. Dock kan kombinationen av olika tillstånd och utvecklingsprocesser vara unika för Hanöbukten. För att förstå hur problemen uppstår, behövs ett genomtänkt och systematiskt miljöarbete. Miljöproblem i Hanöbukten som Havsmiljöinstitutets syntes av Hanöbulten hanterar 1) Brunifiering av kustvatten till följd av ökad tillförsel av organiskt material och järn 2) Algblomningar i kustvatten 3) Mager och småvuxen fisk samt abundansförändringar i fiskbestånd 4) Fysiologiska anomalier eller sjukdomar hos skrubba, lax, och öring samt sjukdomar och populationsminskningar bland sjöfågel Kopplingar mellan olika miljöproblem och påverkansfaktorer på regional eller lokal nivå kommer att göras av Havsmiljöinstitutet. Exempel på sådana faktorer är tillförsel av näringsämnen och organiskt material, förekomst av miljögifter, bristämnen som tiamin samt selektivt fiske och bottenpåverkan. Den del av Havsmiljöinstitutets projekt SMHI har blivit engagerad inom är fokusområde 2, dvs: Algblomningar i kustvatten. Havmiljöinstitutet har gett SMHI i uppdrag att undersöka hos datavärden tillgängliga mätningar av växtplankton och klorofyll samt i mån av tid även näringsämnen. Ett förslag ska tas fram på hur den fortsatta växtplanktonövervakningen kan utformas i Hanöbukten/ Blekingekusten. Tidsserier på kustnära klorofyll (i mån av tid även näringsämnen) ska sammanställas och jämföras med utsjömätningar. Syredata från det bottenmätsystem som SMHI har haft på plats i Hanöbukten ska presenteras. 5

108 Växtplanktonundersökningar i Hanöbukten och intilliggande områden Bengt Karlson, Forskning & utveckling, oceanografi, SMHI. Växtplankton utgör grunden i havets näringsväv och utan dem hade vi varken piggvar, säl eller tumlare. Det finns sannolikt fler än olika arter av växtplankton i haven runt Sverige. De växer bra tidigt på våren när det finns tillräckligt med ljus och gott om näring såsom kväve och fosfor. Under vintern blandas näringsämnen upp från djupvattnet och när vårsolen blir tillräckligt stark startar vårblomningen som oftast domineras av kiselalger. Det krävs också att vattenmassan är skiktad, vilken den ofta är runt Sverige på grund av att sötvatten från floder blandas med saltvatten till ett utsötat ytskikt som ligger som ett lättare lager ovanpå det saltare djupvattnet. Växtplanktonbiomassan är hög under vårblomningen. Eftersom djurplankton inte hinner med att äta upp alla algerna sjunker en stor del istället till botten och därmed förser vårblomningen även bottenlevande djur med en injektion av mat. Efter vårblomningen är primärproduktionen, växtplanktons tillväxt, ofta fortsatt hög men en intensiv betning från fler djurplankton gör att mängden alger i vattnet är lägre. Djurplankton utgör en länk till fiskar och andra djur i näringsväven. Många olika typer av växtplankton bidrar till primärproduktionen under vår sommar och höst, till exempel kiselalger, dinoflagellater, cyanobakterier och olika typer av flagellater. De goda algblomningarna pågår mer eller mindre kontinuerligt fram till hösten. Då sker återigen en omblandning av vattenmassan och närsalter förs upp till ytvattnet. En andra kiselalgsblomning kan starta innan höstmörkret begränsar tillväxten. En del växtplankton är skadliga. I Hanöbukten noteras framförallt blomningar av cyanobakterier, t.ex. den giftproducerande arten Nodularia spumigena. Skadliga algblomningar kan delas upp i några huvudtyper: 1. Blomningar som orsakar fiskdöd, 2. Blomningar av växtplankton som producerar biotoxiner som ansamlas i musslor och andra djur och 3. Så kallade ecosystem disruptive blooms som påverkar hela ekosystemet. Även blomningar som orsakar syrebrist kan betraktas som skadliga. När en stor mängd växtplankton sjunker till botten i områden med begränsad cirkulation uppstår syrebrist när bakterier bryter ned växtplankton vid botten. Dessutom finns blomningar som orsakar skada genom att de är fula och stör turism och friluftsliv. I Hanöbukten driver Västra Hanöbuktens Vattenvårdsförbund och Blekinge Kustvatten och Luftvårdsförbund regional marin miljöövervakning. Provtagningar och analyser utförs av andra på uppdrag av förbunden. Genom att söka i de rapporter gällande Hanöbuktens kustvattenmiljö som finns tillgängliga på för åren samt en sammanfattning för åren konstaterades att växtplanktonundersökningar inte genomförts. I en av rapporterna noterades Vid konstaterad algblomning har prover för kvalitativ bestämning av dominerade algarter tagits. I en annan av rapporterna finns en beskrivning av cyanobakterieblomning vid Stenshuvud år Provtagning för mätning av klorofyll, ett grovt mått på total växtplanktonbiomassa, har skett i samband med hydrografiska provtagningar. 6

109 I Hanöbuktsutredningen - Havs- och vattenmyndighetens rapport beskrivs data från station VH1 där prover för växt- och djurplankton samlades in en gång per månad under juninovember Dessa data har inte rapporterats till nationell datavärd för marinbiologi och oceanografi. För att undersöka vilka växtplanktondata som finns tillgängliga från Hanöbukten gjordes sökning i databas. SMHI driver den nationella databasen över marina miljöövervakningsdata som datavärd på uppdrag av Havs- och vattenmyndigheten. Data finns fritt tillgängliga på följande länk: Databasen användes också för att undersöka vilka växtplanktondata som finns tillgängliga från intilliggande områden. När det gäller Hanöbukten finns växtplanktondata endast från två provtagningstillfällen. Båda proverna samlades in och analyserades av SMHI år Det ena provet togs 14 juli vid station VH4 - HANÖ-4 (N E ), lite norr om Simrishamn, och det andra den 10:e augusti vid station K6 - S KASEN (N E ) söder om Karlshamn. I tabell 1 ges en översikt av växtplanktonprovtagning i Hanöbukten och intilliggande områden. Syftet med tabellen är att illustrera provtagningsfrekvensen samt frekvensen för rapportering till nationell datavärd. Man kan notera att prover från nationell miljöövervakning rapporteras regelbundet medan det saknas rapportering av växtplanktondata från station Falsterbo för flera år. 7

110 Tabell 1. Lista över provtagningsstationer i Hanöbukten och närliggande områden från vilka det finns växtplanktondata i den nationella databasen för marina miljöövervakningsdata. I listan saknas de prover som samlades in som en del av Hanöbuktsutvärderingen år Dessa prover har inte rapporterats till nationell datavärd. Nationell eller regional övervakn. Stationsnamn Position Rapporterade prover under perioden Rapporterade prover under perioden Rapporterade prover år 2010 Rapporterade prover år 2016 N REF M1V1 N E N BY2 ARKONA N E N BY5 BORNHOLMSDJ N E R Falsterbo N E * 7 0* R K6 - S KASEN N E R VH4 - HANÖ-4 N E *provtagning har sannolikt skett vid station Falsterbo men data har inte rapporterats till nationell datavärd 8

111 Förslag till utökat övervakningsprogram av växtplankton inklusive skadliga alger i Hanöbukten I dag saknas växtplankton i den regionala miljöövervakningen i Hanöbukten. För att införa parametern förslås nedanstående. Förslag på nya positioner är inte exakta utan bör diskuteras med berörda intressenter. 1. Ett provtagningsprogram för växtplankton startar så snart som möjligt, förslagsvis 1 januari Växtplanktonprovtagning skall genomföras en gång i månaden året runt på fyra stationer: a. K6 S KASEN (N E ), en befintlig provtagningsstation för hydrografi nära Karlshamn. b. VH4 - HANÖ-4, (N E ), en befintlig provtagningsstation för hydrografi nära Trelleborg. c. Station Taggen (N E14.54 ), en nyetablerad station. Vid station Taggen skall även klorofyll och hydrografiska parametrar såsom salthalt, temperatur, oorganiska närsalter och syre mätas på fasta djup (0, 5, 10, 15 och 20 m) varje månad. d. Station Utklippan, (N E ), en nyetablerad station. Vid station Utklippan skall även klorofyll och hydrografiska parametrar såsom salthalt, temperatur, oorganiska närsalter och syre mätas på fasta djup (0, 5, 10, 15, 20 och 30 m) varje månad. 3. Provtagning och analys skall ske enligt nationell standard fastställd av Havs- och vattenmyndigheten: Metoder och undersökningstyper för miljöövervakning inom programområde Kust och hav. Undersökningstyp Växtplankton Nuvarande version: Va xtplankton 1 Version 1:3, Ovanstående innebär i korthet att provtagning sker med slang 0-10 m samt med växtplanktonhåv (10 µm maskstorlek) 20-0 m (ev. grundare beroende på bottendjup). Prover konserveras med surgjord Lugols lösning. Analys sker av SWEDAC ackrediterat laboratorium för växtplanktonanalyser. I analys ingår artsammansättning, cellantal på artnivå, biomassa baserat på cellvolymer enligt HELCOM-PEG biovolym fil 5. Håvprover analyseras så snart som möjligt efter provtagning. Resultat rapporteras till beställare och även till Informationscentralen för Egentliga Östersjön. 6. Analys av kvantitativa prover skall ske inom 30 dagar efter provtagning. Resultat rapporteras till beställare inom 45 dagar. 7. Resultat från analys av kvantitativa prover och håvprover rapporteras till nationell datavärd för marinbiologi och oceanografi årligen. Mall för datarapportering tillhandahålles av datavärden. Rapport för föregående år skall vara inskickad senast sista februari året efter provtagningarna utfördes.

112 8. Skadliga alger rapporteras till beställare och till Havs- och vattenmyndigheten via nationell datavärd. FN-organet UNESCO-IOC tillhandahåller en lista över skadliga alger som uppdateras kontinuerligt: IOC-UNESCO Taxonomic Reference List of Harmful Micro Algae, 9. Eventuella främmande och/eller invasiva växtplanktonarter rapporteras till beställare och till Havs- och vattenmyndigheten via nationell datavärd. Automatiska mätsystem ger förbättrad övervakning Automatiska mätsystem möjliggör i stort sett kontinuerliga mätningar av vissa parametrar och även automatisk vattenprovtagning, t.ex. för växtplanktonanalys. Täta mätningar innebär att processer och fenomen som har en kort tidskala kan observeras. Det gäller bl.a. algblomningar. Månadsvis provtagning, som är vanlig inom miljöövervakningen, innebär att algblomningar ofta förbises eftersom de ofta varar endast någon vecka. Vid t.ex. de föreslagna stationerna Taggen och Utklippan Väst bör automatiska mätsystem installeras. De kan bestå av oceanografiska mätbojar med sensorer placerade vid ytan, vid botten och på ytterligare några djup. Parametrar bör vara: syre, salthalt, temperatur, ljudhastighet, klorofyll-fluorescens (total växtplanktonbiomassa), phycocyanin-fluorescens (cyanobakterieblomning) strömhastighet och riktning samt våghöjd och -riktning. I luften mäts vind och temperatur. På mätsystemen monteras automatiska provtagare för plankton för automatisk provtagning varje vecka. I Hanöbukten kan Försvarsmakten ha intresse av mätning av ljudhastighet baserad på salthalt och temperatur. Både Försvarsmakten och Sjöfartsverket har intresse av mätning av vågor, strömmar m.m. Därför föreslås att Havsoch vattenmyndigheten, SMHI, Sjöfartsverket, Försvarsmakten och regionala aktörer finansierar systemen tillsammans. Det är värt att notera att de automatiska mätsystemen kräver service ca en gång varannan månad. I praktiken är det oftast bäst att byta ut mätsystemet varannan månad och att utföra rengöring av sensorer m.m. på land. Därför behövs tre system till två positioner. Om placering av automatiska mätsystem Flera olika aspekter bör tas i beaktande när positioner för automatiska mätsystem planeras, de inkluderar: 1. Är positionen representativ för ett större område? 2. Är djupet tillräckligt för att på ett meningsfullt sätt observera t.ex. syrebrist? 3. Finns möjlighet till kontinuerlig strömförsörjning via kabel? 4. Hur stor är risken att fartyg kolliderar med mätsystemet? 5. Sker bottentrålning i området? 6. Hur stor båt krävs för att arbeta vid positionen? Fartygskostnad kan vara hög, därför bör bojsystem designas för att kunna hanteras av mindre båtar. 10

113 Figur 1. Kartan visar provtagningsstationer som diskuteras i texten om växtplanktonövervakning. Notera att Taggen och Utklippan föreslås som nya provtagningsstationer där även automatiska mätsystem placeras ut. 11

114 Klorofyll och Näringsämnen Karin Wesslander Data och Metod Data har hämtats från datavärden SMHI via Sharkweb, Endast klorofylldata från fasta djup har använts eftersom inga integrerade mätningar med slang görs i det undersökta området. Klorofyll har i kustvattnet endast provtagits vid 0-0,5 meter och alla klorofyllfigurer som presenteras i rapporten är baserade på data från 0-0,5 meter. Klorofylldata finns tillgängligt sedan början av 90-talet. För näringsämnen finns data från fler djup och i analysen för den här rapporten har 0-10 meter använts. Näringsämnen har endast analyserats på de så kallade intensivstationerna i kusten samt utsjöstationerna. De näringsämnen som har analyserats är löst oorganiskt fosfor (DIP), löst oorganiskt kväve (DIN), löst kisel (DSi), totalfosfor (TP), totalkväve (TN) samt den oorganiska NP-kvoten. Se figur 2 för mätstationer. Figur 2. Mätstationer i Hanöbukten. Blå bakgrund: Skånes kustvatten, röd bakgrund: Blekinge skärgårds inre kustvatten, grön bakgrund: Blekinge skärgårds yttre kustvatten, grå bakgrund: utsjön. Blå linje är länsgränsen för Skåne och Blekinge län. I Hanöbukten har Vattenvårdsförbundet för västra Hanöbukten samt Blekinge kustvatten och Luftvårdsförbund tagit fram ett gemensamt kontrollprogram som trädde i kraft rent praktiskt Förändringen av kontrollprogrammet innebar att en del stationer avslutades och att mätfrekvensen förändrades på samtliga stationer förutom på de så kallade intensivstationerna. På intensivstationerna sker provtagning en gång per månad. Figur 3 visar hur respektive station har förändrats, observera att tabellen är ur årsrapporten för Hanöbuktens kustvattenmiljö 2016 skriven av Medins Havs- och Vattenkonsulter AB. I den 12

115 här rapporten har enbart mätningar från det nuvarande stationsnätet inkluderats. Utsjömätningar tillhör det nationella miljöövervakningsprogrammet som sker månadsvis. Figur 3. Provtagningsfrekvens vid de olika stationerna innan och efter Tabellen är ur Hanöbuktens kustvattenmiljö 2016, av Medins Havs- och Vattenkonsulter AB, sida 12 ( 016.pdf). Det finns i den här datamängden främst två problem att ta hänsyn till inför en tidsserieanalys: stationer skiljer sig dels åt sinsemellan med avseende på mätfrekvens men även inom själva stationen finns dessa förändringar. Detta behöver man ha i åtanke när man tolkar analysresultaten. Vi har därför valt att först och främst titta på stationerna var för sig och sedan lägga ihop stationer med liknande mätfrekvenser. Vi har, enligt uppdraget, undersökt två säsonger för klorofyll: vår (mars-april) och sommar (juli-september). För näringsämnen har vi även tittat på vintersäsongen (dec-feb). Hela tidsserien och säsongsmedelvärden tillsammans med standardavvikelse för samtliga stationer presenteras i bilaga 1 för klorofyll och i bilaga 2 för näringsämnen. Linjära trender har uppskattats med minsta kvadratmetoden och ansetts vara signifikanta om p- värdet<0,05. Endast signifikanta trender visas i samtliga figurer. För flera tidsserier finns det ett avbrott, d.v.s. en längre period där data saknas. I dessa fall har trenden beräknats för två tidsperioder, den före samt den efter avbrottet. Alternativet som är att uppskatta en trend på hela datasetet inkl. avbrott är inte optimalt och ger ingen tillförlitlig trendanalys. Resultat - klorofyll I tabell 2 är resultatet av trendanalysen för klorofyll sammanställd för varje station. Det är få stationer vars tidsserier visar på signifikanta trender. I västra Hanöbuktens kustvatten finns signifikant ökande trend endast vid VH1 under 90-talet, se bilaga 1. Stationerna VH3A och VH4 har samma besöksfrekvens och har lagts ihop i figur 4. Längs Blekingekusten inre delar finns signifikant ökande trend vid K19 under våren, vid K28 finns signifikant ökande trend endast för första delen av tidsserien (90-talet), se bilaga 1. I Blekinges yttre kustvatten vid K6 finns en signifikant nedåtgående trend på årsbasis men detta ser ut att bero på en minskad rapporterad detektionsgräns. Stationerna K12, K21, NY och KAARV4 har samma besöksfrekvens och har sammanställts i figur 5. Även de tre intensivstationerna har slagits ihop till en figur, se figur 6. I utsjön finns ingen signifikant trend för vare sig hela året eller per säsong, se figur 7 samt bilaga 1. 13

116 Generellt är klorofyllhalten något lägre i utsjön jämfört med kustvattnet. Det är värt att notera att en månatlig provtagningsfrekvens inte fångar upp den naturliga variabiliteten vad gäller klorofyllhalter. Ett exempel är vårblomningen som ofta varar någon vecka. Ett annat exempel är cyanobakterieblomning under sommaren som även den ofta varar någon vecka. På grund av slump innebär det att provtagning ibland sker under blomning och ibland före eller efter. 14

117 Tabell 2: Nedåtgående (minskande) respektive uppåtgående (ökande) trend för varje station och för tre säsonger: hela årets data/ vår (mars-april) / sommar (juli-september), betyder ingen signifikant trend. För vissa stationer finns även kommentar. I de fall det finns dubbel information för samma period, t.ex. eller -, innebär detta att tidsserien har ett avbrott och att det därför finns trendanalys för perioden före respektive efter avbrottet. Ytvatten 0-0,5 meter. Typområde/Station Trend p<0,05 året/vår/sommar Kommentar Skånes kustvatten: Västra Hanöbukten VH 1 - /- - /- - Intensivstation VH3A - / - / - VH4 - - / - - / - - L1 - / - / - Blekinge skärgårds inre kustvatten K24 / PUKAVIK / - / - Trend över hela året beror troligen på att man 2011 börjat provta även vintertid. K7 / KARLSHAMNSFJÄRDEN - - / - - / - - K28 / TJÄRÖ / - - / - Trend över hela året: den sista perioden beror troligen på att man 2011 börjat provta vintertid K12 / RONNEBYFJÄRDEN / - / - Nedåtgående trend över hela året kan delvis bero på att detektionsgränsen har sänkts. NY / NV ASPÖ - - / - - / - - KAARV4 / NO ASPÖ - / - / - K21 / SO VERKÖ - - / - - / - - L2 - / - / - K19 / TORHAMNS Intensivstation. Ett par höga toppar i slutet av - / / - SKÄRGÅRD perioden orsakar vår-trenden Blekinge skärgårds yttre kustvatten K6 / S KASEN / - / - Intensivstation. Nedåtgående trend över hela året kan delvis bero på att detektionsgränsen har sänkts. S10 / ÖSTRA STÄRKFABRIK - - / - - / - - Utsjön HANÖBUKTEN - - / - - / - - BY4 CHRISTIANSÖ - - / - - /

118 Figur 4. Säsongsmedelvärden inkl. standardavvikelse för klorofyll vid stationerna VH3A och VH4. Efter 2010 görs inga mätningar under våren. Ytvatten 0-0,5 meter. Figur 6. Säsongsmedelvärden inkl. standardavvikelse för klorofyll vid stationerna VH1, K6 och K19 vilka alla provtas månadsvis. Ytvatten 0-0,5 meter. Figur 5. Säsongsmedelvärden inkl. standardavvikelse för klorofyll vid stationerna K12, K21, NY och KAARV4. Efter 2010 görs inga mätningar under våren. Ytvatten 0-0,5 meter. Figur 7. Säsongsmedelvärden inkl. standardavvikelse för klorofyll i utsjön. Ytvatten 0-0,5 meter. Resultat näringsämnen Kväve, både DIN och TN, minskar i kust och utsjö. I kusten är det främst halterna under vintern som har minskat medan det i utsjön är både vinter och vår. För fosfor är situationen den omvända i utsjön där både DIP och TP ökar under hela året. I kustvattnet finns en signifikant ökning av TP men då endast på årsbasis och inte för enskilda säsonger. Den oorganiska N/P-kvoten har minskat i både kust och utsjö. Detta kan kopplas ihop med att kvävenivåerna har minskat och att fosfornivåerna har ökat. Halterna av kisel har ökat i kustvattnet och även i utsjön men där är ökningen endast signifikant på årsbasis. Figur 8 visar säsongsmedel av näringsämnen för intensivstationerna i kustvattnet samt utsjöstationerna. I bilaga 2 presenteras figurer för de enskilda stationerna.

119 17

120 Figur 8. Säsongsmedelvärden inkl. standardavvikelse för näringsämnen i kustvattnet (vänster spalt) och i utsjön (höger spalt). Från topp till botten: DIN, DIP, DSi, TN, TP och N/P-kvot. Ytvatten 0-10 meter. 18

121 Syre från bottenmätsystem i Hanöbukten Karin Wesslander Under 2015 hade SMHI ett bottenmätsystem med bl.a en syresensor vid märket Taggen i Hanöbukten (position N E14.54, djup 21 meter). Systemet har kontinuerligt samlat in data av syrgashalten i två perioder pga service däremellan: period och period I figur 9 är data från syresensorn presenterad som medelvärden per timme. Under perioden är det goda syreförhållanden där bottenmätsystemet ligger och syrenivåerna är som lägst ca 4,5 ml/l. I början av perioden i februari är det höga syrgasnivåer p.g.a. årstiden och att vattenkolumnen är väl omblandad. Det har dessutom precis kommit in ett större inflöde av syrerikt vatten till Östersjön via Bälten och Öresund (december januari 2015). Syrenivåerna sjunker sedan allteftersom året går för att sedan öka igen i slutet av perioden oktober. Lägre syrenivåer under den varmare årstiden är förknippat med en skiktad vattenmassa och nedbrytning av organiskt material. Förutom dessa stora årstidsrelaterade variationer finns variationer med betydligt högre frekvens. Detaljfigur 10 visar dygnsvariationer och även variationer under dygnet. Figur 9. Syrekoncentration (ml/l) från SMHIs bottenmätsystem i Hanöbukten, position N E14.54, djup 21 meter

122 Figur 10. Syrekoncentration (ml/l) från SMHIs bottenmätsystem i Hanöbukten, position N E14.54, djup 21 meter. Juli

123 Bilaga 1 Tidsserier och säsongsmedelvärden inkl. standardavvikelse för klorofyll, ytvatten 0-0,5 meter. Endast signifikanta trendlinjer visas (där p<0,05).

124

125 1

126 2

127 3

128 4

129 5

130 6

131 Bilaga 2 Tidsserier och säsongsmedelvärden inkl. standardavvikelse för näringsämnen, ytvatten 0-10 meter. Endast signifikanta trendlinjer visas (där p<0,05).

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143 Effektstudier, fiskhälsa och miljöövervakning Rapport om Fiskhälsa, för HMI-projektet fysiologiska anomalier i Hanöbukten i relation till övriga Östersjön Lars Förlin November 2017 Kontaktuppgifter: Institutionen för biologi och miljövetenskap Göteborgs Universitet, Box 463, Göteborg Telefon: ; adress: lars.forlin@bioenv.gu.se 1

144 Innehåll Effektstudier hos fisk fiskhälsa 3 Effekter på fiskhälsa av skogsindustriutsläpp 4 Toxiska effekter på fiskar i förorenade områden Stockholm 5 Toxiska effekter på fiskar i Göta älvs mynning 5 Är kustfisken frisk i opåverkade referensområden? 6 Vad visar undersökningar av fiskhälsa i Hanöbukten? 8 Erkännanden 10 Litteraturreferenser 10 2

145 Effektstudier hos fisk - fiskhälsa I dagens samhälle använder och producerar vi mer kemikalier än vad vi någonsin gjort tidigare. Det finns hundratusentals kemikalier i omlopp och bara i vardagsprodukter finns det tusen olika ämnen (McKinney et al., 2007). Riskbedömningen är grovmaskig och många kemiska ämnen som är miljöfarliga kommer ut på marknaden. Många har egenskaper som gör dem miljöfarliga (EEA, 2011; EEA 2912; Johnston et al., 2009; HELCOM 2017; Gustavsson et al., 2017). Det innebär att de kan vara giftiga, svårnedbrytbara, och ansamlas i näringsväven. Exakt vilka kemikalier som verkligen är ett hot mot miljön och deras sammanlagda påverkan är till stor del okänt. Ett är dock säkert, många kemikalier hamnar förr eller senare i vattenmiljön där de kan ge skador på allt levande. För miljöövervakningen är det viktigt att följa och upptäcka miljöförändringar och för att ge underlag för att försöka förklara miljöhot inte minst för att uppfylla kraven i våra direktiv för vatten och havsmiljön. Men det är en komplicerad uppgift att reda ut och förstå orsakerna till förändringar som kan vara orsakade av en komplex blandning av kemikalier. Inom miljöövervakningen mäts halter av olika kända ämnen i biota och sediment (Bignert et al., 2016). Men det stora antalet kemikalier i omlopp i vårt samhälle analyseras inte regelbundet eller inte alls. Haltmätningar säger således inte allt eller ofta inget alls om huruvida ämnena orsakar biologiska effekter i miljön. Det är därför viktigt att kombinera haltanalyser med biologisk effektövervakning som kan fånga upp den faktiska påverkan på olika organismer i miljön (t.ex. Lehtonen et al., 2006; Lehtonen et al., 2014; Hylland et al., 2017). Miljögifters effekter i miljön studeras oftast på enskilda arter. Det kan finnas olika skäl till det såsom att arten är hotad, har skyddsvärde, är ekonomiskt viktig och/eller är viktiga för ekosystemets funktion. Ytterligare skäl är att det finns mycket kunskap om en art och att den kan bättre än andra indikera förekomst av vissa föroreningars effekter. Dessutom är det en fördel att studera stationära arter så att organismen representerar provtagningsplatsen och därmed föroreningssituationen. I Sverige används abborre och tånglake för studier av kustfiskars hälsotillstånd som i sin tur bidrar till att ge ett integrerat mått på kustekosystemet tillstånd (Larsson et al., 1985; Larsson et al., 2007; Hedman et al., 2011). I Sverige har sedan många år (1970-talet) använts biokemiska, fysiologiska, morfologiska och histologiska metoder (så kallade biomarkörer) för att studera hälsoeffekter hos fisk som exponerats för enskilda miljögifter eller avloppsvatten. Detta har gjorts i såväl kontrollerade laboratorieundersökningar som i fältundersökningar på fiskar som lever i förorenade recipienter för avloppsvatten (t.ex. Bengtsson et al., 1975; Larsson 1975; Larsson et al., 1985; Förlin et al., 1986; Noaksson et al., 2005, Sturve et al., 2005; Asker et al., 2015; Larsson et al., 2003). På så sätt har hälsoundersökningar av fisk med hjälp av biomarkörer avslöjat effekter av miljögifter eller komplexa utsläpp i förorenade recipienter. Det har handlat om vattenområden i närheten av till exempel skogsindustrier, metallindustrier, petrokemiska industrier eller tätorter. Sedan slutet av 1980-talet används sådan metodik inom Naturvårdsverkets integrerade kustfiskövervakning för att undersöka hälsotillstånd hos fiskar i referenslokaler längs den svenska kusten (Sandström et al., 2005; Ronisz et al., 2005; Hansson et al., 2006; Hanson et al., 2009). Dessa undersökningar har under senare år visat att hälsotillståndet hos fisk i opåverkade kustreferensområden uppvisar signifikanta tidstrender för allt fler biomarkörer (Larsson et al., 2011). Det finns ett antal omgivningsfaktorer såsom klimat- och temperaturförändringar, förändrad bottenfauna och förändrat födoval som kan ha påverkat fiskens fysiologi, men det kan inte uteslutas att tidtrenderna signalerar att kustfisken (och den övriga miljön) är utsatt för fler eller mer föroreningar som påverkar flera viktiga biokemiska och fysiologiska funktioner (Förlin et al., 2014a och b; Förlin et al., 2017). Biomarkörer som används innefattar mätningar på cellnivå t.ex. av enzymer som kan ge information om en organisms avgiftningssystem är aktiverat eller ger information om påverkan på viktiga fysiologiska funktioner (Haux and Förlin, 1988; Stegeman et al., 1992; Larsson et al., 2000; Van der Oost et al., 2003). Det kan t.ex. röra sig om påverkat immunförsvar eller fortplantningsstörningar. Biomarkörerna kan delas in i exponeringsmarkörer som visar att kemiska ämnen tagits upp av organismen och olika försvarsmekanismer har aktiverats och i effektmarkörer som visar att olika fysiologiska funktioner är påverkade. Det betyder att biomarkörer på individnivå kan visa att fisken 3

146 har exponerats för kemiska ämnen, visar tidiga tecken på effekter av dessa ämnen eller om fisken är uppenbart stressad av något i miljön. Biomarkörerna kan inte identifiera vilka miljögifter som ger signaler om påverkan, men kan ge viss information om vilka ämnesgrupper det kan röra sig om. I denna delrapport sammanfattas resultat och tolkningar från svenska studier där olika toxiska effekter och patologiska förändringar påvisats hos vildlevande fisk. Liknande fältobservationer i andra länder redovisas också. Effekter på fiskhälsa av skogsindustriutsläpp I början av 1980-talet startades omfattande studier på fisk i recipienten för Norrsundets sulfatmassafabrik. Dessa effektstudier gjordes inom ramen för Naturvårdsverkets Miljö/Cellulosaprojekt I och II (Naturvårdsverket, 1988; Swedish Environment Protection Agency, 1993). Mycket allvarliga effekter på fisk konstaterades av klorblekeriutsläppet från fabriken (Andersson et al., 1987; Andersson et al., 1988; Härdig et al., 1988; Larsson et al., 1988). Man redovisade leverförstoring och kraftig ökning av EROD-aktiviteten i levern som indikerade att fisken påverkats av miljöföroreningar, möjligen klorerade substanser i utsläppen. Man såg också hämmad tillväxt av könsorganen och reducerad könshormonnivå i blodet vilket pekade på fortplantningsstörningar. Fler andra typiska effekter var störd kolhydratmetabolism, förändringar i vita blodcellsbilden som tydde på nedsatt immunförsvar, störd jonbalans, stimulerad produktion av röda blodceller. Andra studier i samma recipient observerade grava fenskador, skelettförändringar och deformerade käkben hos olika fiskarter (Lindesjöö & Thulin, 1992; Lindesjöö et al., 1994). Samtidigt kunde man i andra fiskstudier i Norrsundet-recipienten påvisa försenad könsmognad och kraftigt minskad yngelproduktion. I dessa studier kunde också konstateras tillväxtstörningar hos vuxen fisk, ökad mortalitet, låga tätheter av abborre och andra arter, och förskjuten balans mellan olika fiskarter (Sandström et al., 1988; Karås et al., 1991). Sammantaget visade således undersökningarna i recipienten för Norrsundet massafabrik på allvarliga effekter hos fisk från subcellulär nivå till populations- och samhällsnivå. De observerade effekterna var också dosberoende med de flesta och kraftigaste effekter i närområdet 2-5 km från utsläppet. Många effekter kunde påvisas upp till 10 km från fabriken, där avloppsvattnet hade en utspädning på mer än tusen gånger. Exakt vilken eller vilka kemiska substans(er) i klorblekeriavloppsvattnet som orsakade effekterna kunde aldrig klarläggas. Senare undersökningar utanför andra svenska massafabriker och uppföljande laboratorieförsök med fisk som exponerades för avloppsvatten från klorblekerier, har visat att de observerade effekterna inte var unika för recipienten vid Norrsundets bruk. Dessutom visade undersökningar utanför flera fabriker längs Bottenhavskusten att vissa effekter kunde spåras hos fisk upp till 2-4 mil från fabrikerna (Förlin et al., 1991; Balk et al., 1993; Förlin et al., 1995). Många av dessa effekter har även observerats t.ex. vid ett antal nordamerikanska massafabriker (Hodson et al., 1992; Servos et al., 1992; Munkittrick et al., 2003). Utöver dessa effekter har man kunnat påvisa hormonstörningar hos fisk utanför massafabriker och hos laboratorieexponerad fisk (van der Kraak et al., 1992; Munkittrick et al., 1994; Karels et al., 2001). Utanför en massafabrik i södra Sverige har observerats skeva könskvoter hos tånglake med en onormalt stor andel hanyngel (Larsson et al., 2000; Larsson & Förlin, 2002). I laboratoriestudier med zebrafisk bekräftades att avloppsvatten från skogsindustrin innehöll ämnen med androgena effekter som resulterade i ett ökat antal hanfiskar (Örn et al., 2006) eller ger andra androgena effekter hos fisk (Larsson et al., 2002; Katsiadaki et al., 2002). De allvarliga effekterna av utsläppen som sågs nära Norrsundet och andra massaindustrier bidrog starkt till en snabb teknikutveckling inom skogsindustrin under slutet av 80-talet och början av 90-talet med successiv avveckling av klorgasblekningen och andra åtgärder för att reducera utsläppen av klorhaltigt material och organisk substans. Vid upprepade undersökningar under denna period i recipienten för Norrsundet bruk observerades en positiv återhämtning av fiskarnas hälsotillstånd och 4

147 av fisksamhället i recipienten hade de flesta effekter försvunnit och de som var kvar (t ex svag EROD-induktion, något försenad könsmognad, och svag störning av yngelproduktionen) kunde bara observeras i närområdet (Sandström, 1995; Larsson et al., 2003). Efter att Norrsundet bruks lagts ner 2008 gjordes 2011 en uppföljning i området. Den visade emellertid att det fortfarande 3 år efter nedläggning förekom fortplantningsstörningar hos fisk i området (Sandström och Abrahamsson, 2012). För mer läsning om effekter av svensk skogsindustri på vattenmiljön inklusive fiskhälsa rekommenderas två rapporter Miljösituationen förr och nu i skogsindustrirecipienter (Sandström et al., 2015) och Återhämtning och kvavarande miljöeffekter i skogsindustrins recipienter (Sandström et al., 2016). Toxiska effekter på fiskar i förorenade områden - Stockholm Under ett par år vid millennieskiftet genomfördes mycket omfattande undersökningar på fisk i vattnen i och kring Stockholm. Avsikten var att studera hur en hel storstad påverkar hälsotillståndet hos fisk. En storstad är en stor diffus källa som sprider ut en mycket komplex blandning av merparten av de miljöstörande kemikalier som används i vårt samhälle. Ett stort antal fiskar, abborrar, undersöktes i en gradient från centrala Stockholm och vidare in i Mälaren, och i en andra gradient från centrala Stockholm och österut till de yttersta öarna i Stockholms skärgård. Ett mycket stort och omfattande batteri av biokemiska och fysiologiska biomarkörer användes för att studera hälsotillståndet hos abborre. Man mätte också halten av välkända miljögifter (såsom PCB, DDT och HCB) i muskel hos fisken för att få en uppfattning om hur persistenta miljögifter sprids i undersökningsområdet (Linderoth et al., 2006; Hansson et al., 2006; Hansson et al., 2014). Resultaten visade med mycket stor tydlighet att fisken i vattnen kring Stockholm var påtagligt påverkade av föroreningar. Fisken uppvisade en lång rad effekter som tyder på en kraftig exponering för miljöstörande ämnen. Bland effekterna man noterade som indikerade exponering förmiljögifter var minskad kroppstillväxt, störd fettomsättning, förhöjd aktivitet hos avgiftningsenzymet EROD och hög halt av DNA-addukter. Dessutom påvisades förminskade gonader och en onormalt hög frekvens av icke könsmogna honfiskar. Fisken i vattnen kring Stockholm noterades ha höga halter av DDT och PCB. Däremot var halterna av t.ex. HCB jämförbara med bakgrundsnivåerna i Östersjön. De mest uttalade effekterna på fisken observerades i centrala Stockholm med avtagande effekter in i Mälaren och ut mot Stockholms skärgård. Ett lika intressant som förvånande resultat var att vissa störningar på fortplantningen, var lägre i mellanskärgården jämfört med centrala Stockholm och ökade igen när man kom ut i ytterskärgården. Dessa resultat tyder på att de blir en påspädning av olika föroreningar från Östersjön in mot kusten. Denna typ av undersökningar ger sällan svar på vilket eller vilka ämne(n) som orsakar de påvisade effekterna. Däremot indikerar de att en storstad som Stockholm är en stor och diffus källa för ett stort antal antropogena ämnen som används i samhället. Exemplet med undersökningarna i Stockholm pekar också på vikten av att genomföra standardiserad miljöövervakning i hårt belastade områden i anslutning till storstäder, vid flodmynningar och andra komplext förorenade områden. Toxiska effekter på fiskar i Göta älvs mynning Göta älv är Sveriges vattenrikaste älv vars avrinningsområde utgör ca 10 % av landets yta. Vid Göta älvs mynning ligger Göteborg stad och Skandinaviens största hamn. Sedimenten i mynningsområdet och hamnen är mycket kraftigt kontaminerade med höga koncentrationer av flera miljöstörande ämnen, såsom PAH, PCB, dioxiner, TBT och många metaller (Brack & Stevens, 2001; Magnusson et al., 1996; Brack, 2002). 5

148 Under de senaste åren har ett flertal undersökningar, särskilt på tånglakar, genomförts för att studera effekter av föroreningar på fiskar i mynningsområdet. Dessa undersökningar visar att tånglakar från mynningsområde har påverkats av miljöstörande ämnen (Förlin et al., 2000; Förlin et al., 2008; Asker et al., 2013; Asker et al., 2015; Asker et al 2016). En förhöjd EROD-aktivitet, ökad DNA-addukthalt, förändrat immunförsvar, samt förekomst av celldöd, förfettning av leverceller och makrofagscentra i levern tyder på en påverkan av miljöföroreningar såsom PAHer, och/eller plana dioxinliknande ämnen. Kemiska analyser som gjorts i gallvätska har visat på höga halter av vissa PAH-substanser och hydroxylerade metaboliter av PAHer. I gallproverna har man också funnit ämnen med känd östrogenverkan (nonylfenol och bisfenol A) samt det bakteriedödande ämnet triclosan. I början av 2000-talet utfördes under knappt ett år en mycket omfattande muddring i Göteborgs hamn för att öka hamnens kapacitet att ta emot större fartyg. Med hjälp av biomarkörer studerades hälsotillståndet hos tånglake före och under muddringen (Sturve et al., 2005; Almroth et al., 2005). Undersökningarna som gjordes innan arbetena startade visade att fiskar i Göteborgs hamnområde och dess närhet var kroniskt påverkade av både organiska ämnen och metaller. Under muddringsaktiviteterna förstärktes biomarkörresponsen påtagligt. Förhöjd EROD-aktivitet och nivå av cytokrom P4501A i levern indikerade en ökad exponering för PAHer. Ökad exponering för metaller återspeglades i förhöjt genuttryck för metallothionein och ökad proteinoxidering indikerade oxidativ stress. En minskad lysosomal membranstabilitet hos tånglakarna under muddringen indikerade en ökad celltoxicitet. På sommaren samma år som muddringsarbetet pågick skedde av misstag ett utsläpp av bunkerolja ( ton) i hamnen. Eftersom oljan som släpptes ut innehöll mycket höga halter av PAH ledde utsläppet till extremt kraftiga responser hos biomarkörer som är känsliga för PAH såsom t.ex. extremt höga EROD aktiviteter i lever och DNA addukter (Sturve et al., 2014). Dessutom noterades att PAH halter i gallan hos fisken i hamnen var extremt höga. Resultaten visade att muddringsverksamheten och utsläppet av bunkerolja medförde att miljöstörande ämnen fick en omfattande spridning i området och att det framkallade förstärkta och mycket kraftiga toxiska effekter hos fisk. Anmärkningsvärt var att även tånglakar i nationella referensområdet i Fjällbacka, ca 15 mil norr om Göteborg, under tiden för muddringen uppvisade ett antal liknande men svagare biomarkörresponser (såsom ökad EROD-aktivitet, minskad lysosomal membranstabilitet, förekomst av DNA-addukter, och förändrade vitellogeninhalter i blodet) jämfört med de effekter som observerades hos som fiskar nära muddringsområdet (Sturve et al., 2005). Resultaten antyder att muddringsaktiviteter i ett förorenat område frigör föroreningar som kan spridas långväga och påverka fiskar (och ekosystemet), inte bara i närområdet utan i det här fallet också fisk längs stora delar av västkusten norr om Göteborg. Med undantag för de uppenbara effekterna orsakade av bunkeroljeutsläppet ger inte dessa undersökningar i Göta älvs mynningsområde i likhet med undersökningarna i Stockholm svar på vilket eller vilka ämne(n) som orsakade de påvisade effekterna. Däremot indikerar de att stora städer som Stockholm och Göteborg med kringliggande mänskliga aktiviteter är stora och diffusa källor för ett stort antal kemikalier som används i samhället. Dessa exempel pekar också på vikten av att genomföra standardiserad miljöövervakning i hårt belastade områden i anslutning till storstäder, vid flodmynningar och andra komplext förorenade områden. Idag görs ingen sådan regelbunden miljöövervakning i förorenade områden i Sverige. Är kustfisken frisk i opåverkade referensområden? Inom den marina kustfiskövervakningen har känsliga biomarkörer använts sedan 1988 för att följa hälsotillståndet hos fisk i opåverkade referensområden. Hälsoundersökningarna syftar till att påvisa och följa negativa och/eller positiva förändringar av miljötillståndet i våra kustområden (Sandström et al., 2005; Hansson et al., 2006; Larsson et al., 2007). Årliga provtagningar görs på abborre vid Holmöarna i Bottniska viken, på abborre och tånglake vid Kvädöfjärden i egentliga Östersjön, på abborre vid Gåsefjärden/Torhamn i Blekinges skärgård och på tånglake i skärgården utanför 6

149 Fjällbacka. Nyligen startades även undersökningar på abborre i Forsmark i Bottenhavet. Dessa referensområden bedöms vara obetydligt påverkat av lokala utsläpp och annan mänsklig aktivitet startades den integrerade kustfiskövervakningen i Kvädöfjärden. Denna integrering av övervakningen har resulterat i ett mycket omfattande och unikt datamaterial i form av långa tidsserier för ett 50-tal biologiska och kemiska mätvariabler som belyser förändringar i kustfiskens status från cellnivå till populations- och samhällsnivå, samt hur miljögiftsbelastningen har förändrats i området. Årligen beskrivs utifrån dessa undersökningar miljöstatus i varje referensområde i ett faktablad (t.ex. Förlin et al., 2017a) I referensområdet Kvädöfjärden visar resultaten från den integrerade kustfiskövervakningen att utvecklingen av både fiskens hälsostatus och halter för vissa miljögifter inte är tillfredställande (Balk et al., 1996; Hansson et al., 2006; Hanson et al., 2009; Larsson et al., 2011; Förlin et al., 2017a). Med tiden har det visat sig att alltfler hälsovariabler uppvisar signifikanta tidstrender hos både abborre och tånglake. Utöver inducerat avgiftningssystem och förminskade gonader, observeras symptom hos en eller båda fiskarterna såsom ökad oxidativ stress, påverkat immunförsvar, påverkad saltreglering och ämnesomsättning, samt minskad nybildning av röda blodceller. Förändringarna visar att flera viktiga fysiologiska funktioner hos fisken är påverkade och mycket talar för att fisken är exponerad för kemiska ämnen. Liknande förändringar har även observerats hos kustlevande fisk i samtliga kustreferensområden (i Bottenviken, i egentliga Östersjön, södra Egentliga Östersjön och Västerhavet)(Ronisz et al., 2005; Förlin et al 2017b, c och d). Det kan tyda på att det är fråga om en likartad och generell påverkan på fiskars hälsotillstånd i svenska kustområden. När det gäller den successiva minskningen av den relativa gonadstorleken har den planat ut och verkar visa en viss återhämtning under senare år. Histologiska studier indikerar att gonadminskningen hos abborrhonorna i Kvädöfjärden kan förklaras av att antalet ägg minskar (Larsson et al., 2011). Det kan inte uteslutas att gonadstorleken under delar av perioden också påverkats av vattentemperaturen som i sin tur påverkar fisken kroppstillväxt. En ytterligare förklaring till den minskade gonadstorleken hos abborre är att fisken var exponerad för något eller några miljögift(er) som påverkar könsmognaden och fortplantningsfunktionen. Antagandet om en ökad exponering för främmande ämnen stöds av att exponeringsbiomarkören EROD visar kraftigt ökad aktivitet fram till år En upptill femfaldig ökning av leverns EROD-aktivitet hos abborre tyder på att fisken sannolikt har varit exponerad för potenta organiska miljögifter (t ex vissa PAH och ämnen med dioxinlik effekt) (Hanson et al., 2009). Undersökningarna på yngelbärande tånglakehonor i Kvädöfjärden visar att andelen honor med döda yngel har ökat något (Förlin et al., 2017a). I Fjällbacka har missbildade och döda yngel förekommit under de flesta av provtagningsåren (Förlin et al, 2017b). Ungefär 2-3 procent av alla yngel som kontrollerats har varit döda och 1 procent missbildade. Under den tid yngelundersökningar pågått i Fjällbacka har andelen missbildade och döda yngel varit mycket vanligare där än i referensområdet Kvädöfjärden i egentliga Östersjön och Holmön i Bottniska viken. Det har föreslagits att förekomst av döda yngel indikerar episoder av låga syrenivåer medan förekomst av missbildningar tyder på exponering för miljögifter (Gercken et al., 2006). Vilka miljögifter som påverkat tånglaken i Fjällbacka skärgård är inte känt. Den mångfacetterade symptombilden som observeras hos abborrar och tånglakar i referensområdena liknar till viss del kända effekter av vissa organiska miljögifter, men den påminner än mer om effektbilden hos fiskar i komplext förorenade områden (Hanson et al., 2009; Hanson et al., 2012; Förlin et al., 2014a; Förlin et al., 2014b). Resultaten från övervakningen av miljögifter i referensområdena är dock inte i samklang med bilden av försämrad hälsa hos den kustlevande fisken. I Kvädöfjärden, som är det mest undersökta området, visar undersökningarna av tånglake att de flesta övervakade organiska miljögifterna och metallerna minskar eller är oförändrade (Bignert el al., 2016; Förlin et al., 2017a). Däremot har trenderna i abborre svängt för ett flertal ämnen. Efter en tidigare nedgång, så uppvisade kvicksilver, DDE och HCH i abborrens muskel signifikanta ökningar mellan åren Ökade eller oförändrade halter av ett antal gamla miljögifter signalerar att det pågår en diffus tillförsel av dessa till Kvädöfjärden eller en frisättning från sediment. Det senare stöds av en ökad förekomst av bottengrävande organismer, framför allt av den utifrån kommande 7

150 havsborstmasken Marenzelleria, vars grävande levnadssätt misstänks kunna frigöra gamla kemikaliesynder (Hanson et al., 2016; Hanson et al., manuscript). Efter år 2011 har dock förekomsten av Marenzelleria minskat igen. Dessutom visar studier att ett flertal perfluorerade ämnen, hydroxylerade bromerade ämnen och siloxaner ökar i strömming i Östersjöns (Faxneld et al., 2014). Även i sillgrissleägg från Stora Karlsö ökar flertalet perfluorerade ämnen. Eftersom mängden kemikalier ökar mycket kraftigt i samhället och de flesta av dem inte övervakas idag, så kan en exponering för en blandning av olika kända och okända kemiska ämnen vara en mycket trolig förklaring till de observerade hälsoeffekterna hos de bestånd av kustfisk som undersökts. I ett uppföljningsprojekt, Fokus Kvädöfjärden, genomfördes en kartläggning av avrinningsområdet och dess miljöstörande verksamheter. I detta brett upplagda projekt kartlades vattenomsättning och transport- och exponeringsvägar för miljögifter. Det kartlades också vilka miljögifter som kan vara involverade. Och dessutom togs fram information om kända förändringar i ekosystemet under aktuell tidsperiod. Därutöver tittade man också på hur olika omgivningsfaktorer ex. temperatur, nederbörd, salthalt och siktdjup kan tänkas bidra till observerade effekter på fisken (Förlin et al., 2014a; Förlin et al., 2014b inklusive delrapporter). Resultaten visar att det är svårt att hitta en enkel förklaring till den försämrade fiskhälsan i Kvädöfjärden eller liknande effekter i de tre andra nationella referensområden. Det är många kemiska ämnen som kan misstänkas ha bidragit till de negativa hälsoeffekterna (Faxneld och Nyberg, 2014; Larsson et al., 2014) och tyvärr är mätningarna få av dessa ämnens halter i vatten, sediment och fisk i Kvädöfjärden. Dessutom har olika omgivningsfaktorer som kan påverka fiskens fysiologi såsom vattentemperatur och födotillgång förändrats. Den period då de största hälsoeffekterna observerades, sammanföll med en kraftig förändring i bottenfaunasamhället och därmed möjligtvis frigörande av gamla miljögifter ur sediment (Hanson et al., 2016). Det är således troligt att det är en samverkan av förekomsten av olika kemiska ämnen och förändringar i omgivningsfaktorer såsom temperatur, salthalt och födotillgång som tillsammans bidrar till förändringarna i fiskens hälsa (Förlin et a., 2014b). Det krävs fortsatta studier för att få ökad klarhet i orsakerna till den försämrade hälsan hos kustfisk i Kvädöfjärden och andra kustområden. Vad visar undersökningar av fiskhälsa i Hanöbukten? Undersökningar på hälsotillståndet hos kustlevande fiskar i Hanöbukten ingår i ett uppdrag från Havsoch vattenmyndigheten att övervaka miljön i Hanöbukten under tre år för att undersöka eventuella samband mellan miljöfarliga ämnen och fiskhälsa. Studierna av fiskens hälsa ska integreras med kartläggning av kustfiskbestånd och miljöfarliga ämnen. Fiskhälsoundersökningarna i Hanöbukten görs på skrubbskädda med hjälp av ett batteri bestående av väl beprövade biokemiska, fysiologiska och histologiska mätvariabler, så kallade biomarkörer för att försöka spåra förekomst och effekter av toxiska ämnen i miljön. I projektet har årliga undersökningar gjorts på skrubbskädda under perioden Resultaten från 2017 års undersökning är preliminära eftersom några analyser återstår att göra när denna rapport skrivs. För att få en uppfattning om påverkan i området har fiskar från Hanöbukten jämförts med fiskar från referensområden som används inom ramen för den nationella miljöövervakningen (se tidigare avsnitt i denna rapport). Dessa nationella områden ska vara obetydligt påverkade av lokala utsläpp och annan mänsklig aktivitet. Undersökningarna har varit upplagda på lite olika sätt de tre åren. Det gäller främst val av lämplig referenslokal. Första året, 2015, användes Kvädöfjärden (i Östergötlands skärgård) som referens och 2016 och 2017 användes Torhamn som referens. I själva Hanöbukten har undersökningarna gjorts på skrubbskäddor som infångats i två olika lokaler, en lokal nära Vitemölla och en andra lokal nära Yngsjö i Hanöbukten. Det är viktigt att notera att dessa lokaler inte ligger nära något känt lokalt utsläpp utan är valda för att kunna representera en generell påverkan/situation i Hanöbukten. 8

151 I samband med provtagningen av fisken visade den okulära besiktningen inga synbara yttre skador på skrubbskäddorna från någon av fångstlokalerna under de tre åren. Inte heller sågs några tecken på stress eller onormalt beteende hos de grupperna av sumpad fisk eller i samband med provtagningen. Samtliga skrubbskäddor från Hanöbukten och från referensområdena bedömdes alltså vid den okulära besiktningen vara i lika god kondition. Resultaten från fiskarnas fysiologi skiljde sig dock en del mellan åren. Resultaten från 2015 år undersökningar visade på mycket tydliga fysiologiska skillnader mellan fisken som fångats i Hanöbukten (fisken var fångad vid Vitemölla) jämfört med referenslokalen Kvädöfjärden. Dessa resultat har tolkats som en tydlig påverkan av något eller några toxiska ämnen på fisken i Hanöbukten (Olsson et al, 2016). Den uppföljande undersökningen 2016 kunde emellertid inte belägga dessa tydliga fysiologiska skillnader utan istället indikerade resultaten möjligen en mindre påverkan på fisken från Hanöbukten (fisken fångad vid Yngsjö) när den jämfördes med fisken från Torhamn. Mycket preliminära resultat från 2017 års undersökningar, då fiskar från både Yngsjö och Vitemölla undersökts, tyder på små eller inga skillnader jämfört med referensstationen vid Torhamn. Det verkar således som resultaten från 2017 års undersökningar liknar 2016 års resultat vilka gav tecken på en mindre eller ingen påverkan på fisken i själva Hanöbukten (Olsson et al., 2017). Resultaten från 2015 års undersökningar visade bland annat att den relativa gonadstorleken (gonadsomatiskt index, GSI), var betydligt mindre hos skrubbskäddor från Hanöbukten jämfört med skrubbor från Kvädöfjärden. Det kan finnas flera förklaringar till dessa påtagliga skillnader. En förklaring rör skillnader i gonad- och äggutveckling hos utsjölekande och kustlekande skrubbskäddor. Den kustlekande producerar fler ägg och skulle därför kunna ha större äggmassa och större relativ gonadvikt än den utsjölekande skrubbskäddan (Nissling och Dahlman 2010). Den mindre gonadstorleken hos fisken i Hanöbukten skulle därmed helt eller delvis kunna förklaras av att det är den utsjölekande skrubbskäddan som har undersökts i Hanöbukten och den kustlekande i Kvädöfjärden. Eftersom det finns två olika lektyper (kustlekande och utsjölekande) av skrubbskädda i Östersjön gjordes en genetisk analys av 2015 och 2016 års skrubbor (sådana analyser pågår även för 2017 års fiskar) för att ta reda på om de olika lektyperna kan ha påverkat utfallet av undersökningarna. Den genetiska analysen visade som väntat på att den provtagna fisken från Kvädöfjärden bestod till största delen av kustlekande skrubbor, att en majoritet av skrubborna i Torhamn var utsjölekande och att provet från själva Hanöbukten nästan uteslutande bestod av utsjölekande fisk. Eftersom det alltså även fanns ett mindre antal utsjölekande skrubbor från Kvädöfjärden i 2015 års undersökningar var det möjligt att jämföra dessa med den utsjölekande typen från Hanöbukten. Trots att denna jämförelse gjordes på färre fiskar från Kvädöfjärden visade resultaten att merparten av de tydliga fysiologiska skillnaderna hos skrubborna kvarstod mellan Hanöbukten och Kvädöfjärden även när endast de utsjölekande fiskarna jämfördes. Dessa resultat tyder på att det finns en annan förklaring till de observerade skillnaderna än de rent genetiska till varför skrubborna från Hanöbukten avviker från Kvädöfjärden i 2015 års undersökning En annan möjlig förklaring till de mindre gonaderna är att skrubbskäddan i Hanöbukten vid 2015 års undersökning har en senare utveckling, försenad och/eller hämmad gonadutveckling jämfört med Kvädöfjärden. En försenad eller hämmad utveckling är i så fall en allvarlig defekt. Orsaken kan vara flera men naturliga miljöfaktorer såsom vattnets temperatur och tillgången på föda påverkar gonadens utveckling. En ökad tillgång på föda som leder till ökad tillväxt hos fisken kan i sin tur leda till en minskad relativ gonadvikt. Det kan samtidigt inte uteslutas att det också rör sig om en påverkan av något eller några miljöfarliga ämnen. En hämmad gonadutveckling är en välkänd respons hos fiskar som exponerats permanent för organiska miljögifter i laboratorieexperiment och hos fiskar i komplext förorenade recipienter (t.ex. utanför skogsindustrier). Vilka är då dessa föroreningar och varifrån kommer de? Det vet vi inte men det kan röra sig om frisättning från sedimenten och i så fall höra samman med de förändringar som skett i bottenfaunasamhället längs våra kuster, med periodvis stor förekomst av den grävande havsbortsmasken Marenzelleria, som både kan leda till att födotillgång förändras och till att gamla miljögifter frigörs ur sedimenten (Hanson et al., 2016) (jämför även med avsnittet Är kustfisken frisk i opåverkade referensområden? ). 9

152 Eftersom det finns tydliga tecken på att många organismer i miljön lider brist på tiamin är det berättigat att fråga sig om de observerade förändringarna kan vara orsakade av denna vitaminbrist (Balk et al., 2016). Symptombilden för 2015 års undersökningar talar inte emot att det föreligger en sådan brist men det saknas mätningar på skrubba från Hanöbukten för att undersöka detta förhållande (Hansson och Balk, 2017). Det är dock viktigt i framtida undersökningar att undersöka tiaminstatus hos fisken i Hanöbukten. På 2017 års fiskar görs en omfattande histo-patologisk undersökning av skrubbskäddorna från alla tre tidigare undersökta lokaler. Det har därför tagits prover på många av fiskens organ (lever, gälar, tarm, hjärta, skin m.m.). Syftet är att ta reda på om det är någon avgörande skillnad i förekomst av sjukliga vävnadsförändringar hos fisken mellan de olika lokalerna, men också för att ta reda på om patologin hos skrubborna i Hanöbukten och vid Torhamn skiljer sig från skrubbskäddor fångade i andra havsområden (t.ex. i Nordsjön och runt Brittiska öarna). På Cefas (Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science) i Weymouth, England gör man sådana analyser och har också långa serier av dylika mätningar att jämföra med. Allt analysarbete är inte helt klart när denna rapport skrivs, men underhandsrapporter från Weymouth tyder på att det finns mycket få vävnadsförändringar och att skrubbskäddorna som undersöktes 2017 väsentligen tycks vara helt friska. Sammanfattningsvis tyder undersökningarna av skrubbskäddans hälsa i Hanöbukten på en påverkan under 2015 men möjligen endast en liten eller obetydlig sådan 2016 och En slutsats från dessa resultat är att de kan tyda på episodiskt förekommande förändringar av fisken hälsotillstånd i Hanöbukten, dvs. påverkan under 2015 men inte de två andra åren. Vad orsaken till dessa förändringar under 2015 kan vara är inte känd. Den kan vara orsakad av olika naturliga omgivningsfaktorer såsom olika födoval eller vattentemperatur, men det kan inte uteslutas att förändringarna kan vara orsakade av något eller några toxiska ämnen eller ha uppstått på grund av brist på något essentiellt näringsämne som t.ex. tiamin. Det vore värdefullt att fortsätta att undersöka skrubbskäddans hälsostatus med årliga undersökningar på samma sätt som idag sker på abborre och tånglake i några utvalda referensstationer för att följa upp om eller när episodiska förändringar uppträder och om möjligt ta reda vilka orsakerna kan vara. Erkännande Jag vill tacka Åke Larsson för alla viktiga bidrag till denna rapport och Henrik Svedäng för många värdefulla kommentarer. Litteraturreferenser Almroth B.C., Sturve J., Berglund A. and Forlin L Oxidative damage in eelpout (Zoarces viviparus), measured as protein carbonyls and TBARS, as biomarkers Aquat. Toxicol. 73, Andersson T., Bengtsson B.-E., Förlin L., Härdig J. and Larsson Å Long-term effects of bleached kraft pulp mill effluents on carbohydrate metabolism and xenobiotic biotransformation enzymes in fish. Ecotoxicol. Environ. Safety, 13, Andersson T., Förlin L., Härdig J. and Larsson Å Physiological disturbances in fish living in coastal water polluted with bleached kraft mill effluents. Can. J. Fish Aq. Sci. 45, Asker N., Kristiansson E., Albertsson E., Larsson DGJ and Förlin L Hepatic transcriptome profiling indicates differential mrna expression of apoptosis and immune related genes in eelpout (Zoarces viviparus) caught at Göteborg harbor, Sweden. Aq. Toxicol, , Asker N., Carney Almroth B., Albertsson E., Coltellaro M., Bignell J.P., Hanson N., Scarcelli V., Fagerholm B., Parkkonen J., Wijkmark E., Frenzilli G., Förlin L. and Sturve J., A gene to 10

153 organism approach assessing the impact of environmental pollution in eelpout (Zoarces viviparus) females and larvae. Environ. Toxicol. Chem. 34, Asker N., Albertsson E., Wijkmark E., Bergek S., Parkkonen J., Kammann U., Holmqvist I., Kristiansson E., Strand J., Gercken J. and Forlin Biomarker responses in eelpouts from four coastal areas in Sweden, Denmark and Germany. Marine Env Res 120, Balk, L., Förlin, L., Söderström, M and Larsson, Å., Indications of regional and large-scale biological effects caused by bleached pulp mill effluents. Chemosphere 27: Balk, L., Larsson A and Forlin L., Baseline Studies of Biomarkers in the Feral Female Perch (Perca fluviatilis) as Tools in Biological Monitoring of Anthropogenic Substances. Marine Environmental Research Vol. 42, No. l-4, pp Flera egna HAVET rapporter Balk, L. Hägerroth.PÅ, Gustavsson H., Sigg L., Åkreman G. Ruiz Munoz Y., Honeyfield D:, Tjärnlund U., Oliviera K., Ström K., McGormick SD. Karlsson S., Ström M., van Manen M., Berg AL. Halldorson HÅ., Strömqvist J., Collier TK., Börjeson H., Mörner T and Hansson T Widespread episodic thiamine deficiency in Northern Hemisphere wildlife. Sci. Rep. 6, Bengtsson, B.-E., Carlin, C.H., Larsson, Å. and Svanberg, O Vertebral damage in minnows, Phoxinus phoxinus L., exposed to cadmium. Ambio 4: Bignert A., Danielsson S., Faxneld S and Nyberg E Comments Concerning the National Swedish Contaminant Monitoring Programme in Marine Biota, 2016, 5:2016. Swedish Museum of Natural History, Stockholm, Sweden. 311 pp. Brack, K. and Stevens, R Historical pollution trends in a disturbed, estuarine sedimentary environment, SW Sweden. Environ. Geol. 40, Brack, K Organotin compounds in sediments from the Göta älv estuary. Water, Air and Soil Pollution 135, European Environmental Agency (EEA) 2011: Hazardous substances in Europe's fresh and marine waters, Technical Report, European Environmental Agency (EEA) 2012: European waters assessment of status and pressures, Report, 2012 Faxneld S. och Nyberg E Kvädöfjärden. Delrapport: kopplingar mellan miljögifter och fiskfysiologi. Delrapport till projektet Fokus Kvädöfjärden med medel från HaV. Faxneld S., Nyberg E., Danielsson S och Bignert A Miljögifter i biota. HAVET , Förlin, L., Haux, C., Andersson, T., Olsson, P.-E. and Larsson, Å Physiological methods in fish toxicology: laboratory and field studies. In: Fish Physiology: Recent Advances (Nilsson, S., Holmgren, S., eds.). Croom Helm, London. pp Förlin, L., Andersson, T., Balk, L & Larsson, Å., Biochemical and physiological effects of pulp mill effluents on fish. In: Environmental fate and effects of bleached pulp mill effluents. Swedish Environmental Protection Agency, Report 4031: Förlin L. Andersson T., Balk L. and Larsson Å Biochemical and physiological effects of bleached pulp mill effluents in fish. Ecotox. Environ. Safety. 30, Förlin L, Parkkonen J., Ronisz D., Stenborg A., Larsson J., Stephensen E., Sturve J., Thörnqvist S., Adolfsson-Erici M., Lindesjöö E. och Ericson G Undersökning av tånglake i Göta älvs mynning, Stenungsund, Brofjorden och Fjällbacka. Rapport till Bohuskustens vattenvårdsförbund

154 Förlin L., Parkkonen J., Holmqvist I., Sturve J., Fagerholm B., Andersson J., Adolfsson-Erici M., Liewenborg B och Balk L Undersökning av tånglake i Göta älvs mynning, Stenungsund, Brofjorden och Fjällbacka. Rapport till Bohuskustens vattenvårdsförbund Förlin, L., Larsson Å., Hanson N., Parkkonen J., Nyberg E., Faxneld E., Bignert A., Ek Henning H, Bryhn A., Gårdmark A., och Olsson J. 2014a. Vad orsakar den försämrade hälsan hos kustfisk? - Fokus Kvädöfjärden. Slutrapport inklusive nio delrapporter för projektet Fokus Kvädöfjärden med medel från HaV-myndigheten, Förlin, L., Larsson Å., Hanson N., Parkkonen J., Nyberg E., Faxneld E., Bignert A., Ek Henning H, Bryhn A., Gårdmark A., och Olsson J. 2014b. Fokus Kvädöfjärden: Varför mår kustfisken dåligt. HAVET 2013/2014: Förlin, L., Larsson, Å., Parkkonen, J., Ericson, Y., Ek, C., Faxneld, S., Danielsson, S., Nyberg, E., Olsson, J. och Franzén, F. 2017a. Faktablad från integrerad kustfiskövervakning 2017:3. Kvädöfjärden (Egentliga Östersjön) Förlin, L., Larsson, Å., Parkkonen, J., Ericson, Y., Ek, C., Faxneld, S., Danielsson, S., Nyberg, E., Olsson, J. och Franzén, F. 2017b. Faktablad från integrerad kustfiskövervakning 2017:1. Fjällbacka (Västerhavet) Förlin, L., Larsson, Å., Parkkonen, J., Ericson, Y., Ek, C., Faxneld, S., Danielsson, S., Nyberg, E., Olsson, J. och Franzén, F. 2017c. Faktablad från integrerad kustfiskövervakning 2017:2. Holmöarna (Bottniska viken) Förlin, L., Larsson, Å., Parkkonen, J., Ericson, Y., Ek, C., Faxneld, S., Danielsson, S., Nyberg, E., Olsson, J. och Franzén, F. 2017d. Faktablad från integrerad kustfiskövervakning 2017:4. Torhamn (södra Egentliga Östersjön) Gercken J., Förlin L. and Andersson J Developmental disorders in larvae of eelpout (Zoarces viviparus) from German and Swedish Baltic coastal waters. Marine Pollution Bullentin, 53, Gustavsson M.B., Magnér J., Carney-Almroth B., Eriksson M.K., Sturve J. and Backhaus T Chemical monitoring of Swedish coastal waters indicates common exceedances of environmental thresholds, both for individual as well as their mixtures. Hanson N., Förlin L. and Larsson Å Evaluation of long-term biomarker data from prech (Perca fluviatilis) in the Baltic Sea suggests increasing exposure to environmental pollutants. Environ Toxicol Chem. 28, Hanson N., Larsson Å., Förlin L., Parkkonen J., Nyberg E., och Bignert A Förändringar i fiskhälsa orsaker söks på bred front. HAVET 2012, Hanson N., Larsson Å., Parkkonen J., Förlin, L., Faxneld E., Nyberg E., Bignert A., Ek Henning H, J. Olsson., Bryhn A., och Ericson Y Bottendjuren påverkar fiskens hälsa. HAVET 2015/2016: Hanson N., Larsson Å., Parkkonen J., Nyberg E., Faxneld S., Bignert A., Ek Henning H., Bryhn A., Olsson J. and Förlin L. Monitoring reveals a link between increasing soft bottom fauna, increased exposure to contaminants, and impaired coastal fish health in the Baltic Sea. Manuscript. Hansson T., Lindesjoo E., Forlin L., Balk L., Bignert A. and Larsson Å. 2006a. Long-term monitoring of the health status of female perch (Perca fluviatilis) in the Baltic Sea shows decreased gonad weight and increased hepatic EROD activity. Aquatic Toxicology 79, Hansson, T., Schiedek, D., Lehtonen, K., Vuorinen, P.J., Liewenborg, B., Noaksson, E., Tjärnlund, U., Hansson, M., Balk, L. (2006b). Biochemical biomarkers in adult female perch (Perca fluviatilis) in a chronically polluted gradient in the Stockholm recipient (Sweden). Mar. Poll. Bull. 53:

155 Hansson T., Barsiene J., Tjärnlund U., Åkerman G., Linderoth M., Zebuhr Y., Stembeck J., Järnberg U and Balk L Cytological and biochemical biomarkers in adult female percg (Percafluviatilis) in a chronically polluted gradient in the Stockholm recipient (Sweden). Mar Poll Bullentin 81, Hansson T och Balk L Sannolik tiaminbrist i Hanöbukten. Rapport för HMI-projektet fysiologiska anomalier i Hanöbukten i relation till övriga Östersjön. Haux C. and Förlin L Biochemical methods for detecting effects of contaminants on fish. Ambio 6, HELCOM, The integrated assessment of hazardous substances - supplementary report to the first version of the State of the Baltic Sea report. Available at: Hedman, J.E., Rudel, H., Gercken, J., Bergek, S., Strand, J., Quack, M., Appelberg, M., Förlin, L., Tuvikene, A. and Bignert, A., Eelpout (Zoarces viviparus) in marine environmental monitoring. Mar. Pollut. Bull. 62, Hodson, P.V., McWirther, M., Ralph, K., Gray, B., Thivierge, D., Carey, J., van der Kraak, G., Wittle, D. and Levesque, M.C Effects of bleached kraft mill effluent on fish in the St. Maurice River, Quebec. Environ. Toxicol. Chem. 11: Hylland, K., Burgeot, T., Martinez-Gomez, C., Lang, T., Robinson, C.D., Svavarsson, J., Thain, J.E., Vethaak, A.D. and Gubbins, M.J., How can we quantify impacts of contaminants in marine ecosystems? The ICON project. Mar Environ Res 124, Härdig J., Andersson T., Förlin L., Bengtsson B.-E. and Larsson Å Longterm effects of pulp bleached mill effluents on hematology and ion balance in fish. Toxicol. Environ. Safety, 15, Johnston, E.L. and Roberts D.A Contaminants reduce the richness and evenness of marine communities: A review and meta-analysis. Environ. Poll., 157, Katsiadaki, I., Scott, A.P., Hurst, M.R., Matthiessen, P. and Mayer, I Detection of environmental androgens: a novel method based on enzyme-linked immunosorbent assay of spiggin, the stickleback (Gasterosteus aculeatus) glue protein. Environ. Toxicol. Chem. 21: Karels, A., Markkula, E. and Oikari, A Reproductive, biochemical, physiological, and population responses in perch (Perca fluviatilis L.) and roach (Rutilis rutilis) downstream of two elemental chlorine-free pulp and paper mills. Environ. Toxicol. Chem. 20: Karås, P., Neuman, E. and Sandström, O., Effects of pulp mill effluent on the population of dynamics of perch, Perca fluviatilis. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Science 48: Larsson, Å Some biochemical effects of cadmium on fish. In: Sublethal effects of toxic chemicals on aquatic animals. (Koeman, J.H., Strik, J.J.T.W.A., eds.). Elsevier Scientific Company, Amsterdam, The Netherlands. pp Larsson, Å., Haux, C. and Sjöbeck, M.-L Fish physiology and metal pollution: results and experiences from laboratory and field studies. Ecotoxicol. Environ. Safety 9: Larsson Å., Andersson T., Härdig J, and Förlin L Physiological disturbances in fish exposed to bleached kraft mill effluents. Water Sci. Technol. 20, Larsson, Å., Förlin, L., Grahn, O., Landner, L., Lindesjöö, E. and Sandström, O Guidelines for interpretation and biological evaluation of biochemical, physiological and pathological alterations in fish exposed to industrial effluents. SSVL. Miljö Rapport nr 5. 13

156 Larsson, Å., Förlin, L., Lindesjöö, E., and Sandström O Monitoring of individual organisms responses in fish populations exposed to pulp mill effluents. In: Environmental Impacts of Pulp and Paper Waste Streams. Eds T.R. Stuthridge, M.R. van den Heuvel, N.A. Marvin, A.H. Slade, J. Gifford. SETAC Press. Pp Larsson Å., Förlin L., Hanson N., Ek H., Sturve J och Parkkonen J Hälsotillståndet hos abborre och tånglake. HAVET 2007, Larsson Å., Förlin L., Hanson N., Parkkonen J., Bignert A., Nyberg E., Danielsson S., Andersson J och Appelberg M Kustfisken alltmer påverkad av miljögifter. HAVET 2011, Larsson Å., Förlin L. och Hanson N Toxiska effekter och effektmönster av komplexa kemikalieblandningar och enskilda kemikalier på fiskar En kunskapssammanställning. Delrapport till projektet Fokus Kvädöfjärden med medel från HaV. Larsson D. G. J., Hällman H. and Förlin L More male fish embryos near a pulp mill. Environ. Toxicol. Chem. 19(12), Larsson D.G.J., Kinnberg K., Sturve J., Stephensen E., Skön M. and Förlin L Studies of masculinization, detoxification and oxidative stress responses in guppies (Poecelia reticulata) exposed to effluent from a pulp mill. Ecotox. Environ. Safety. 52, Larsson D.G.J and Förlin L Male-biased sex ratios of fish embryos near a pulp mill: Temporary recovery after a short-term shutdown. Environ Health Perspec. 110, Lehtonen, K.K., Schiedek, D., Kohler, A., Lang, T., Vuorinen, P.J., Förlin, L., Barsiene, J., Pempkowiak, J. and Gercken, J., The BEEP project in the Baltic Sea: Overview of results and outline for a regional biological effects monitoring strategy. Mar. Pollut. Bull. 53, Lehtonen, K., Sundelin, B., Lang, T. and Strand, J., Development of Tools for Integrated Monitoring and Assessment of Hazardous Substances and Their Biological Effects in the Baltic Sea. Ambio 43, Linderoth, M., Hansson, T., Liewenborg, B., Sundberg, H., Noaksson, E., Hansson, M., Zebühr, Y. and Balk, L Basic physiological biomarkers in adult female perch (Perca fluviatlis) in a chronically polluted gradient in the Stockholm recipient (Sweden). Mar. Poll. Bull. 53: Lindesjöö, E. and Thulin, J A skeletal deformity of the northern pike (Esox lucius) related to pulp mill effluents. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Science 49: Lindesjöö, E., Thulin J., Bengtsson B.-E. and U. Tjärnlund Abnormalities of gill cover bone, the operculum, in the Perca fluviatilis from a pulp mill effluent area. Aquat.Toxicol. 28: Magnusson, K., Ekelund, R., Dave, G., Granmo, Å., Förlin, L., Wennberg, L., Samuelsson, M.O., Berggren, M. and Brorström-Lundén, E., Contamination and correlation with toxicity of sediment samples from the Skagerrak and Kattegat. J. Sea Res. 35, McKinney M.L., Schooch R. and Yonavjak L Environmental Science: Systems and Solutions. Jones and Bartlett Publishers, Inc. Munkittrick, K.R., Van Der Kraak, G.J., McMaster, M.E., Portt, C.B. van den Heuvel, M.R. and Servos, M.R., Survey of receiving-water environmental impacts associated with discharges from pulp mills. 2. Gonad size, liver size, hepatic EROD activity and plasma sex steroid levels in white sucker. Environmental toxicology and chemistry 13(7): Munkittrick, K.R., Sandström, O., Larsson, Å., van der Kraak, G.J., Förlin, L., Lindesjöö, E., McMaster, M.E. and Servos, M.R Evolution of tools for ecological assessment of pulp mill effluent impacts 1982 through 1997: A reassessment of the original reviews of Norrsundet and 14

157 Jackfish Bay studies (A backward look at risk assessment). In: Environmental Impact of Pulp and Paper Waste Streams (Stuthridge, T., van der Heuvel, M.R., Marvin, N.A., Slade, A.H., Gifford, J., eds.). SETAC Press, Rotorua, New Zealand. pp Naturvårdsverket Biologiska effekter av blekeriavlopp. Slutrapport från projektområdet Miljö/Cellulosa I. Naturvårdsverket Rapport sid. Olsson J., Lingman A., Jonsson AL, Förlin L., Hanson N., Larsson Å., Parkkonen J., Faxneld S. och Ljunghager F Miljöövervakning i Hanöbukten finns det ett samband mellan tillståndet för fisken, dess hälsa och belastning av miljöfarliga ämnen? (Delrapport) HaV rapport 2016:17 Olsson J., Lingman A., Jonsson AL, Förlin L., Larsson Å., Parkkonen J., Nyberg E. och Caroline Ek Miljön i Hanöbukten finns det ett samband mellan tillståndet för fisken, dess hälsa och belastningen av miljöfarliga ämnen? Manuscript. Noaksson, E., Linderoth, M., Tjärnlund, U. and Balk, L Toxicological effects and reproductive impairments in female perch (Perca fluviatilis) exposed to leachate from Swedish refuse dumps. Aquat. Toxicol. 75: Nissling, A. and Dahlman, G Fecundity of flounder, Pleuronectes flesus, in the Baltic Sea reproductive strategies in two sympatric populations. Journal of Sea Research 64: Ronisz, D., Lindesjöö, E., Larsson, Ã., Bignert, A. and Förlin, L Thirteen years of monitoring selected biomarkers in Eelpout (Zoarces viviparus) at reference site in the Fjällbacka archipelago on the Swedish west coast. Aquat. Ecosystem Health Manage. 8, Sandström, O., Karås, P. and Neuman, E., Effects of bleached pulp mill effluents on growth and gonad function in Baltic coastal fish. Water Science and Technology 20: Sandström, O Incomplete recovery in a coastal fish community exposed to effluents from a modernized Swedish bleached kraft mill. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 51: Sandström, O., Larsson, Å., Andersson, J., Appelberg, M., Bignert, A., Ek, H., Förlin, L. and Olsson, M., Three decades of Swedish experience demonstrates the need for integrated long-term monitoring of fish in marine coastal areas. Water Qual Res J Can 40, Sandström, O. och Abrahamsson, I Uppföljande undersökning av tillväxt och fortplantning hos abborre i recipienten till Norrsundets Bruk SKUTAB Rapport Sandström, O., Grahn, O., Karlsson, M., Larsson, Å., Malmaeus, M. och Viktor T Miljösituationen förr och nu i skogsindustrirecipienter - Bakgrundsrapport. IVL-rapport C115. Sandström, O., Grahn, O., Larsson, Å., Malmaeus, M. Viktor T. och Karlsson, M Återhämtning och kvavarande miljöeffekter i skogsindustrins recipienter. Utvärdering av 50 års miljöundersökningar IVL-rapport B 2272 Servos, M.R., Carey, J., Ferguson, M.L., van der Kraak, G.J., Ferguson, H., Parrot, J., Gorman, K. and Cowling, R Impact of a modern bleached kraft pulp mill with secondary treatment on white sucker. Water Pollut. Res. J. Can. 27: Stegeman J.J., Brouwer M., Di Guilio R.T., Förlin L., Fowler B.A. Sanders B.M. and Van Veld P.A Molecular responses to environmental contamination: Enzyme and protein systems as indicators of chemical exposure and effects. In Biomarkes: Biochemical, Physiological, and Histological Markers of Anthropogenic Stress. Eds Hugget R.J., Kimerle R.A., Mehrle P.M. and Bergman H.L. SETAC Special Publications Series, Lewis Publishers. pp

158 Sturve, J., Berglund, Å., Balk, L., Broeg, K., Böhmert, B., Massey, S., Parkkonen, J., Stephensen, E., Koehler, A. and Förlin, L Effects of dredging in Göteborg harbour, Sweden, assessed by biomarkers in eelpout Zoarces viviparus). Environ. Toxicol. Chem. 24: Sturve J., Balk L., Liewenborg B., Adolfsson-Erici M., Förlin L. and Carney Almroth B Effects of an oil spill in a harbor assessed using biomarkers of exposure in eelpout. Environ Sci pollut Res, 21, DOI /s z. Swedish Environmental Protection Agency Bleached Pulp Mill Effluents: Composition, fate and effects in the Baltic Sea. Final report from Environment Cellulose II (Editor: Anders Södergren). van der Kraak, G.J., Munkittrick, K.R., McMaster, M.E., Portt, C.B. and Chang, J.P Exposure to bleached kraft mill effluent disrupts the pituitary-gonadal axis of white sucker at multiple sites. Toxicol. Appl. Pharmacol. 115: Van der Oost, R., Beyer, J. and Vermeulen, N.P.E., Fish bioaccumulation and biomarkers in environmental risk assessment: a review. Biochem. Pharmacol. 13, Örn, S., Svenson, A., Viktor, T., Holbech, H. and Norrgren, L Male-biased sex ratios and vitellogenin induction in zebrafish exposed to effluent water from a Swedish pulp mill. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 51:

159 Sannolik tiaminbrist i Hanöbukten Tomas Hansson & Lennart Balk Institutionen för miljövetenskap och analytisk kemi (ACES), Stockholms universitet tomas.hansson@aces.su.se, lennart.balk@aces.su.se Sammanfattande inledning Tiaminbrist hos vilda djur är ett miljöproblem som i Sverige först observerades i början av 1970-talet i form av yngeldödlighet hos lax och havsöring, även om man då inte förstod att det rörde sig om brist på just tiamin. Detta upptäcktes först 1994 av den kanadensiske forskaren John D. Fitzsimons, som studerade motsvarande yngeldödlighet hos laxfiskar i Nordamerika, vilka hade drabbats på ett likartat sätt som laxfiskarna i Östersjön (Fitzsimons, 1995). Genom att injicera rent tiamin i nybefruktade laxägg som sedan kläcktes, kunde vi, något år senare, visa att det var just tiamin, i normal fysiologisk koncentration, och inget annat, som behövdes för att förhindra att laxynglen dog (Åkerman & Balk, 1998). Sedan dess har tiaminbrist påvisats även hos andra fiskar (Amcoff et al., 1999; Balk et al., 2016), samt hos reptiler (Sepúlveda et al., 2004), fåglar (Balk et al., 2009, 2016; Mörner et al., 2017) och blåmusslor (Balk et al., 2016) över stora delar av norra halvklotet. Det finns alltså både omfattande och starka vetenskapliga bevis för att tiaminbrist är en viktig orsak till att olika arter av djur nu dör på ett onaturligt sätt och att populationerna av dessa arter minskar. Trots detta är vissa aspekter av problemet svåra för många att ta till sig. Dessa aspekter är främst: Att tiaminbrist faktiskt dödar, både direkt, genom överdödlighet och misslyckad fortplantning, och indirekt, genom subletala effekter som på längre sikt dödar de drabbade individerna. Att tiaminbrist leder till en bred symptombild hos de drabbade djuren. Det beror på att tiamin har flera centrala funktioner i den basala ämnesomsättningen i alla levande celler. Man kan alltså bli sjuk på många olika sätt av tiaminbrist, och ofta med flera olika symptom samtidigt. Att tiaminbrist leder till nedsatt immunförsvar, vilket avsevärt underlättar angrepp av bakterier, virus, svamp och parasiter. Dessa infektioner misstas ofta för primära problem, medan de i själva verket är sekundära effekter av tiaminbrist. Att många arter och stora områden är drabbade av tiaminbrist. Många unga människor idag har aldrig sett en frisk natur utan tror att dagens utarmade natur är normal. Att tiaminbristen förekommer episodiskt, det vill säga att den drabbar djuren under en tid, kanske något eller några år i ett område, varefter den tillfälligt försvinner och sedan återkommer. Många tror att faran är över när tiaminbristen tillfälligt är mindre intensiv. Vi har nyligen påvisat tiaminbrist i biota i flera områden runt Hanöbukten (se Tabell 1 i Appendix). Dessa områden omfattar Skånes kust och inland i söder och väster och Blekinge skärgård och inland i norr (Balk et al., 2009, 2016, 2018). En direkt koppling mellan tiaminbrist, överdödlighet och populationsminskningar har också påvisats hos ejder i skärgården på gränsen mellan Blekinge och Skåne i norra Hanöbukten (Mörner et al., 2017). Det är dessutom allmänt känt att laxen och havsöringen i Östersjön lider av återkommande tiaminbrist, vilket observeras när de vandrar upp i älvarna, inklusive Mörrumsån, för att leka. Med denna geografiska spridning av tiaminbristen är det osannolikt att djuren i just centrala Hanöbukten skulle vara förskonade från detta miljöproblem. För att veta säkert bör man dock givetvis analysera tiaminstatus hos djuren i just detta område. Faktum är att tiaminbrist är den enda idag kända miljöstörningen som ensam kan orsaka såväl de kraftigt minskade bestånden av den kustnära fisken som den ökade frekvensen av sårskador på fisken och den fågeldöd som observerats i Hanöbukten (Anonym, 2013), även om andra miljöstörningar 1

160 naturligtvis kan förvärra problemen. Det ska också påpekas att om framtida undersökningar skulle visa att djuren i Hanöbukten lider av tiaminbrist, så är detta problem inte unikt för Hanöbukten (Balk et al., 2016). Detta konstaterande förminskar dock inte på något sätt problemet, snarare tvärtom. Det är inte heller säkert att Hanöbukten är det värst drabbade området utmed den svenska kusten, även om problemen är allvarliga där. Vi beskriver här våra kunskaper och erfarenheter av arbetet med tiaminbrist hos vilda djur för att illustrera hur även djuren i Hanöbukten sannolikt lider av tiaminbrist. Detta påpekade vi redan 2013 vid ett möte på Havs- och vattenmyndigheten (Balk et al., 2013a), samt vid konferensen Vatten 13 Vad har hänt med vattnet i Hanöbukten? i Åhus (Balk et al., 2013b). Den viktigaste forskningsuppgiften just nu är att ta reda på vad som orsakar tiaminbristen. Precis som andra biomolekyler kan tiamin vara känsligt för olika miljöstörningar. Mycket pekar på att någonting kan vara stört hos de organismer i näringsväven som producerar tiamin. Det kan röra sig om en störning av syntesen eller lagringen av tiamin i dessa organismer, eller en förändring av tiaminets tillgänglighet för de konsumenter som livnär sig på tiaminproducenterna. Flera bidragande orsaker kan även förekomma samtidigt i olika kombinationer. Historisk tillbakablick Figur 1. En ejderhane (guding) bromsar in för att landa på vattnet. Foto: Lennart Balk. För ungefär 100 år sedan upptäckte man någonting i vår föda som är mycket viktigt för hälsan, eftersom man blir väldigt sjuk när just detta fattas i maten. I en av de första studierna som ledde till denna upptäckt fick duvor äta polerat ris, och just det som polerats bort verkade innehålla det som var viktigt för hälsan. Ämnet kunde isoleras och kallades tiamin, eftersom det innehöll svavel (theion på grekiska). Ett annat tidigt namn var aneurin, då man även observerade att ämnet var mycket viktigt för olika neurologiska funktioner. Så småningom blev det också benämnt vitamin B 1, då man insåg att det var ett av de först upptäckta vattenlösliga vitaminerna som människor och djur behöver få i sig via födan. Trots den nya kunskapen fortsatte man att konsumera polerat ris på vissa platser i Asien fram till i mitten av 1900-talet, vilket från och till orsakade tiaminbrist hos människor. 2

161 Bristsjukdomen kallades i detta sammanhang för beriberi. Än idag gör man nya upptäckter av hur olika biologiska system i människors och andra djurs kroppar påverkas negativt av just tiaminbrist. Tiaminets biologiska funktion Allt tiamin i näringsväven produceras av de fotosyntetiserande terrestra och akvatiska växterna, samt i begränsad omfattning även av vissa svampar och bakterier, medan alla djur måste få i sig tiamin via födan. Tiaminet spelar en mycket central roll i våra celler (Manzetti et al., 2014). Idag känner vi till fem olika tiaminberoende enzymer, som alltså behöver tiamin för att fungera, och som finns i alla levande celler. Dessa enzymer katalyserar några av de mest centrala kemiska reaktionerna i ämnesomsättningen och är absolut nödvändiga för att levande organismer ska överleva och må bra. Figur 2. Den kemiska strukturen för tiamindifosfat, det vill säga den form av tiamin som fungerar som kofaktor i de tiaminberoende enzymerna. För att förstå tiaminets centrala funktion i kroppen måste man känna till de metaboliska huvudvägar där de tiaminberoende enzymerna ingår. Ett av dessa enzymer är transketolas, som är aktivt i den så kallade hexosmonofosfat-shunten, som är en viktig reaktionsväg till och från glykolysen. I hexosmonofosfat-shunten produceras: byggstenar för syntes av nukleinsyror (DNA och RNA); NADPH för att skydda cellen mot oxidation och för att möjliggöra syntes av fetter; samt olika monosackarider för vidare metabolism i glykolysen. Slutprodukten i glykolysen är pyruvat, som måste tas om hand av ett annat tiaminberoende enzym, pyruvatdehydrogenas. Detta enzym omvandlar pyruvat till acetyl-coa, som går vidare till en tredje reaktionsväg, citronsyracykeln, som också kallas Krebs cykel. Hämning av pyruvatdehydrogenas vid tiaminbrist leder till att pyruvat istället omvandlas till giftig mjölksyra, som är en trolig orsak till de hjärnskador som tiaminbrist ofta leder till. I citronsyracykeln finns ett tredje tiaminberoende enzym, α-ketoglutaratdehydrogenas, vars hämning vid tiaminbrist minskar produktionen av NADH, som är en drivande molekyl i andningskedjan (cellandningen), det vill säga förmågan att utnyttja syret i luften vi andas. När det blir brist på NADH försöker cellen att uppreglera produktionen av denna molekyl genom så kallad β-oxidering (nedbrytning) av fetter. I en normal cell skulle detta fungera utmärkt, medan det vid tiaminbrist bara 3

162 leder till att fetterna bryts ner. Detta är precis vad som nu observeras hos flera arter av vilda djur i fält. Ett fjärde tiaminberoende enzym behövs för att omvandla tre specifika aminosyror (valin, leucin och isoleucin). Eftersom dessa och andra aminosyror (vanligtvis 20 olika) är byggstenar i alla proteiner, så kommer även en hämning av detta enzym att leda till kraftigt störd ämnesomsättning. Förändrade proteinkoncentrationer i cellerna har observerats vid tiaminbrist (Balk et al., 2018). Det femte tiaminberoende enzymet behövs för så kallad α-oxidering av vissa lipider, som bildas framförallt vid nedbrytningen av klorofyll. Hämning av detta enzym leder till anrikning av fytansyra, som är mycket giftig. Sammanfattningsvis leder alltså brist på tiamin till allvarliga störningar i ämnesomsättningen av kolhydrater, fett och protein, det vill säga de mest grundläggande ämnena i den levande cellen. Dödlighet hos laxyngel i Europa och Nordamerika ledde till att tiaminbristen upptäcktes Fram till och med 1960-talet byggdes många svenska älvar ut med kraftverksdammar, vilket förstörde möjligheterna för den vandrande fisken att leka och reproducera sig naturligt. Eftersom man ville behålla laxstammarna från dessa älvar åtminstone i havet, byggdes så kallade kompensationsodlingar en bit upp från älvmynningen för att föda upp yngel av vandrande lax och havsöring för utplantering. Det var i dessa odlingar man upptäckte att embryona i äggen eller de kläckta ynglen dog. Det är således egentligen till stor del en slump att man över huvud taget upptäckte tiaminbristen i miljön Luleälven n= Skellefteälven n= Umeälven n= Ångermanälven n= Indalsälven n= Ljungan n=214 7 Ljusnan n= Dalälven n= Mörrumsån n=552 Laxhonor med tiaminbrist-orsakad dödlighet hos avkomman (%) Kläckningsår Figur 3. Frekvensen av vuxna laxhonor med tiaminbrist-inducerad dödlighet hos ynglen i svenska älvar (Balk et al., 2016; Börjeson, 2017). I början av 1990-talet inträffade en mycket omfattande dödlighet hos laxyngel i flera svenska älvar. Liknande dödlighet förekom även hos vandrande laxfiskar i Nordamerika. Den kanadensiske forskaren John D. Fitzsimons upptäckte 1994 att ägg och yngel led av tiaminbrist, och att det var denna brist som orsakade dödligheten (Fitzsimons, 1995). Flera forskare runt Östersjön kunde kort därefter, oberoende av varandra, konstatera att motsvarande brist på tiamin förekom även i Östersjöområdet hos lax och havsöring. Både i Östersjöområdet och vid flera av de Stora Sjöarna på 4

163 den nordamerikanska kontinenten erinrade sig de som arbetat med kläckning och uppfödning av laxyngel att typiska symptom för denna dödlighet hade börjat dyka upp redan i början på 1970-talet. I Östersjöområdet hade sjukdomen fått namnet M74, vilket är en förkortning av Miljöfaktor och år 1974, eftersom de första symptomen observerades detta år och man misstänkte att problemet var miljöbetingat. Att det tog mer än 20 år av episodiskt förekommande dödlighet innan forskarna upptäckte att denna dödlighet berodde på tiaminbrist, visar hur lite vi förstår av de viktiga kemiska skeendena i vår natur. När det gäller fåglar av olika arter tog det mer än 35 år innan tiaminbristen påvisades säkert. Typiska symptom hos fåglar observerades förmodligen första gången 1972 (personlig kommunikation med Rune Gerell, ornitolog och inventerare) i samband med en undersökning av fågellivet i Blekinge skärgård (Gerell, 1976), men det dröjde ända till 2009 innan dessa symptom säkert kunde knytas till tiaminbrist genom kemiska och biokemiska analyser (Balk et al., 2009). En möjlig hypotes är att den extremt höga dödligheten hos laxyngel i mitten av 1990-talet (se Figur 3) ledde till en urvalsprocess som gynnade individer (genotyper) som är något bättre på att klara tiaminbrist. Den tid då dödligheten var som högst motsvarar nämligen ungefär en generation för laxen. Till exempel skulle individer med större förmåga att ta upp och eller behålla tiamin kunna ha gynnats. Även detta vore dock allvarligt, eftersom ett kraftigt urval under kort tid medför stor förlust av genetisk variation. Att dödligheten minskade i slutet av 1990-talet, och sedan dess har varierat mellan 0 och över 50 procent med ett medelvärde på ca procent, behöver alltså inte betyda att bristen på tiamin i miljön har blivit mindre, utan skulle lika gärna kunna bero på att de känsligaste individerna har sållats bort. En indikation att tiaminbristen faktiskt ökar i miljön är att man i år (2017) har observerat de högsta M74-frekvenserna i svenska älvar sedan mitten av 1990-talet (Börjeson, 2017). M74 är endast toppen på ett isberg Termen M74 står för andelen honor vars avkomma dör mycket tidigt under utvecklingen, det vill säga som embryo eller gulesäcksyngel. Det är viktigt att inse att denna dödlighet endast utgör toppen på ett isberg, då det är välkänt att tiaminbrist även har många negativa hälsoeffekter som inte är direkt dödliga. Frånvaro av dödlighet innebär alltså inte nödvändigtvis frånvaro av tiaminbrist. Även de icke direkt dödliga effekterna av tiaminbrist leder till att populationer efterhand minskar och försvinner. Det är också värt att notera att man i slutet av 1980-talet började observera minskande populationer även hos många andra äggläggande djurarter, även om man då inte heller i dessa fall kopplande detta till tiaminbrist. Det är först på senare tid som bilden har vuxit fram (Balk et al., 2009, 2016; Mörner et al., 2017) att tiaminbrist troligtvis är en starkt bidragande orsak till flera av de populationsminskningar som vi känner till idag. Den globala populationen av havsfåglar minskade med ca 70 % mellan 1950 och 2010 (Paleczny et al., 2015), och populationerna av både landlevande och vattenlevande ryggradsdjur halverades mellan 1970 och 2010/2012 (McLellan et al., 2014; Tanzer et al., 2015). Vidare har många insektspopulationer minskat med upp till 75 % under de senaste decennierna (Öckinger et al., 2006a, 2006b; Franzén & Johannesson, 2007; Nilsson et al., 2008; Hallmann et al., 2017). Den pågående globala populationsminskningarna (Hoffmann et al., 2010; Vredenburg et al., 2010) har ibland beskrivits som den sjätte massutrotningen (Barnosky et al., 2011). Symptom vid tiaminbrist Symptombilden vid tiaminbrist är mycket bred, och bristen resulterar alltså i ett helt spektrum av allvarliga störningar, som till exempel effekter på nervsystemet, störningar i flera organ, försämrad 5

164 reproduktion och undernäring, både hos vuxna individer och deras avkomma (Xu et al., 2002). Symptomen kan förekomma enskilt eller tillsammans i olika kombinationer. Bakgrunden till detta är att även om tiaminbristen påverkar de flesta celler på ett likartat sätt, så påverkas symptombilden av graden och förloppet av tiaminbristen, samt av variation mellan arter och individer när det gäller förmågan att ta hand om de giftiga cellulära metaboliter som tiaminbristen ger upphov till. En del störningar är uppenbara och lätta att diagnosticera, medan andra är mer subtila och kan misstas för andra effekter. Speciellt gäller detta de så kallade sekundära effekterna av tiaminbrist, varav en är kraftigt nedsatt motståndskraft mot bakterier, virus, svamp och parasiter (nedsatt immunförsvar). Andra sekundära effekter är minnesstörningar, beteendestörningar och inlärningssvårigheter, försämrad orienteringsförmåga, minskad temperaturregleringsförmåga, ansträngd andhämtning och försämrade sinnesfunktioner såsom lukt, syn och hörsel. Djuren drabbas alltså hårt redan i tidiga stadier av tiaminbrist. Figur 4. Numera påträffas mycket ofta lekvandrande lax med svampangrepp och andra infektioner. Eftersom laxarna också är magra kan det vara svårt att se att de dött före lek (övre bilden), men när man skär upp bukhålan på honorna ser man att rommen är kvar (liksom mjölken hos hanarna). Honorna har för lite tiamin i sina kroppar redan från början, och de får än värre brist när de försöker föra över tiamin till äggen. Foto: Mattias Holmquist, Mörrums Kronolaxfiske. Det är också vanligt att tiaminbrist orsakar irreversibla skador, även i fall där man genom tiaminbehandling har räddat individer från att dö (Fattal-Valevski et al., 2005; Mimouni-Bloch et al., 2014). Den biokemiska bakgrunden till de irreversibla skadorna är ännu inte känd i detalj. Två bidragande orsaker tycks dock vara: 1) att de cellulära systemen med tiaminberoende enzymer inte alltid kan återhämta sig efter en episod av tiaminbrist (McCandless et al., 1968; Gibson et al., 1984; Parker et al., 1984; Butterworth et al., 1985, 1989; Giguère & Butterworth, 1987; Héroux & Butterworth, 1988); och 2) selektiv celldöd på grund av tiaminbristen (Lê et al., 1991; Leong et al., 1994; Hamada et al., 2013; Zhao et al., 2014). Förekomsten av irreversibla skador utgör dock en av de mest oroväckande effekterna av tiaminbristen, det vill säga att många djur i vår miljö får permanenta 6

165 fysiologiska skador. Det ska också tilläggas att tiaminbrist skadar blod-hjärn-barriären (Harata & Iwasaki, 1995; Calingasan & Gibson, 2000), så att hjärnan exponeras för giftiga ämnen som den normalt är skyddad ifrån. Subletala effekter missas igen, som i mitten av 1900-talet Att tiaminbrist med tiden leder till att djuren dör är välkänt sedan länge. Nu vill vi framför allt poängtera den höga förekomsten av sådana effekter av tiaminbrist som leder till sämre hälsa och reproduktion, men som inte är direkt dödande, så kallade subletala effekter. Även denna påverkan är mycket allvarlig då den på sikt leder till att populationer minskar och försvinner (Balk et al., 2016). Exempel på subletala effekter kopplade till tiaminbristen är minskad tillväxt, förändrade organstorlekar, allmänt försämrad näringsstatus, försämrade blodvärden, ökade infektioner, förändrat beteende, försämrad simförmåga och mycket allvarliga effekter på fortplantningen (Balk et al., 2009, 2016). Kopplingen mellan dessa effekter och tiaminbrist har tidigare påvisats för flera olika arter av försöksdjur på laboratoriet, men nu således även hos vilda djur i fält (Balk et al., 2009, 2016, 2018; Mörner et al., 2017). När det gäller samhällets syn på tiaminbristproblemet är det intressant att jämföra med de klassiska miljögifterna, som DDT, PCB, dioxiner, bromerade flamskyddsmedel och andra långlivade och giftiga organiska ämnen. Trots att allvarlig tiaminbrist har observerats sedan början av 1970-talet så har den allra mesta forskningen handlat om direkt dödlighet och inte subletala effekter. Det påminner starkt om hur man såg på effekterna av klassiska miljögifter under perioden , då man nästan uteslutande studerade direkt dödlighet. Det var inte förrän i mitten av 1960-talet som man började uppmärksamma subletala effekter och insåg att giftverkan förekom vid koncentrationer som kunde vara flera tiopotenser lägre än de som var direkt dödliga. Det blev då uppenbart att problemen var mycket allvarligare än man tidigare hade insett, precis som för tiaminbrist nu. Hur man påvisar tiaminbrist Tiaminbrist påvisas i de undersökta djuren i form av sänkta tiaminkoncentrationer (kemisk analys) och sänkta aktiviteter hos de tiaminberoende enzymerna, till exempel transketolas och α-ketoglutaratdehydrogenas (biokemisk analys). Dessutom uppmäts en förhöjd andel av dessa enzymer där kofaktorn tiamindifosfat saknas (biokemisk analys). Det ska poängteras att alla dessa metoder är väl etablerade sedan flera decennier, såväl inom sjukvården och veterinärmedicinen som inom forskningen. Tiaminbrist påvisas också genom att tiaminbehandling av drabbade individer leder till förbättrad tiaminstatus och förbättrad hälsa. Tiaminbehandling ska nämligen inte ha någon som helst effekt på djur som inte har tiaminbrist, där överskottet av tiamin bara utsöndras (Wood et al., 1980; Roth-Maier et al., 1990, 1997; Fynn-Aikins et al., 1998; Halver, 2002; Kennedy, 2016). Utöver de biomarkörer som direkt mäter tiaminstatus finns också ett flertal andra biomarkörer som också speglar tiaminstatus fast mer indirekt och inte alltid specifikt. Exempel på sådana biomarkörer är: tillväxt; kondition; fysisk uthållighet; beteendeförändringar; organstorlekar; reproduktionsutfall; infektioner och parasitangrepp; blodstatus; och histopatologiska förändringar. Aktuella forskningsresultat Exempel på arter från norra halvklotet som nu har undersökts, och där tiaminbrist påvisats med kemiska och biokemiska metoder, är lax, havsöring, amerikansk och europeisk ål, blåmussla, gråtrut, stare och ejder (Balk et al., 2009, 2016; Mörner et al., 2017). Vidare har uppgifter om tiaminkoncentrationer i äggen hos vilda laxfiskar, publicerade i den befintliga litteraturen, utvärderats på 7

166 nytt i ljuset av de nya resultaten och bidragit till en mer exakt bild av förekomsten av letal och subletal tiaminbrist i Stilla Havet, Nordamerika, Atlanten och norra Europa (Balk et al., 2016). Undersökningar utförda från mitten av 1990-talet och framåt har upprepade gånger påvisat allvarlig tiaminbrist hos laxfiskar i Nordamerika och norra Europa. Dessa undersökningar har dock oftast fokuserat huvudsakligen på direkt dödlighet hos avkomman, det vill säga embryodödlighet i äggen och yngeldödlighet under gulesäckskonsumtionen. I undersökningen av Balk et al. (2016) studerades även de subletala störningarna hos både föräldrar och avkomma, och det kunde då konstateras att tiaminbristproblemet är kraftigt underskattat. I tidigare studier av laxfiskar har man ofta kommit fram till att gränsen för direkt dödlighet hos avkomman ligger vid en tiaminkoncentration i äggen på ca 4 nanomol tiamin per gram ägg. I undersökningen av Balk et al. (2016) visas att gränsen för subletal tiaminbrist förmodligen ligger kring 18 nanomol tiamin per gram ägg, det vill säga väsentligt högre än gränsen för direkt dödlighet. Sammantaget innebär detta att en mycket större andel av populationerna av olika laxfiskar lider av skadlig tiaminbrist än vad man tidigare har insett. Figur 5. Uppspolade döda blåmusslor på en strand i Blekinge. Foto: Le Carlsson. Analyser av både amerikansk och europeisk ål har visat att tiaminkoncentrationerna i olika organ och vävnader är alldeles för låga, kanske bara en femtedel av vad som behövs för vandringen till lekområdena i Sargassohavet och en lyckad fortplantning som ger frisk avkomma (Balk et al., 2016). Denna tiaminbrist kan mycket väl ensam förklara ålpopulationernas kraftiga nedgång på norra halvklotet under de senaste decennierna. Det är också troligt att andra effekter av tiaminbrist som nu observeras hos ålarna till exempel försämrad tillväxt, dålig kondition och nedsatt immunförsvar förekommer analogt även hos andra arter av fiskar och fåglar i de undersökta områdena. Undersökningarna fram till nu visar att tiaminbristen förekommer episodiskt, det vill säga att den varierar i intensitet i både tid och rum (se Figur 3). Till exempel verkar den svenska östersjökusten 8

167 (Egentliga Östersjön) vara särskilt hårt drabbad, åtminstone tidvis, jämfört med till exempel flera områden på Island. Den episodiska förekomsten talar emot klassiska miljögifter som orsak till tiaminbristen, eftersom dessa inte varierar på det sättet i miljön. Många klassiska miljögifter minskar för närvarande i miljön (Bignert et al., 2017), och de har relativt liten mellanårsvariation. En annan mycket viktig observation är att tiaminbristen förekommer på flera olika nivåer av konsumenter i näringskedjan, från primärkonsumenter, som älg och blåmussla, till toppredatorer, som lax och gråtrut (Balk et al., 2009, 2016, 2018; Mörner et al., 2017). Det är alltså inte toppredatorerna som drabbas värst, som i fallet med biomagnifikation av långlivade fettlösliga organiska miljögifter. Allvarlig tiaminbrist är lika vanligt hos växtätare långt ner i näringskedjan som hos rovdjur högre upp i näringskedjan. Tiaminbrist-scenariot stämmer med övriga observationer i Hanöbukten Tiaminbrist-scenariot är fullt förenligt med resultaten från de undersökningar av hälsan hos skrubbskädda i Hanöbukten , som presenteras i en annan del av denna rapport (Förlin, 2017). Våra undersökningar har visat att tiaminbrist kan vara förknippat med: minskad äggproduktion; nedsatt immunförsvar; oxidativ stress; och ökad EROD-aktivitet (Balk et al., 2009, 2016; Mörner et al., 2017). Därför är det inte förvånande att det hos skrubbskäddorna i Hanöbukten nu observeras: hämmad utveckling av könsorganen med minskad vitellogenin-produktion hos honorna som följd; påverkan på immunförsvaret; aktiverat oxidantförsvar; och ökning av ERODaktiviteten. Dessa effekter hos skrubbskäddorna i Hanöbukten varierar dessutom episodiskt över tiden. I ytterligare en annan del av denna rapport presenteras resultaten från de provfisken som utförts i Hanöbukten och andra delar av Östersjön (Olsson, 2017). Resultat av provfisken i dessa områden presenteras också av Eero et al. (2015) och Svedäng & Hornborg (2017). Bland annat kan det konstateras att konditionen hos torsk och skrubba är låg och att många individer har hudsår. Även dessa resultat är fullt förenliga med ett tiaminbrist-scenario, eftersom tiaminbrist ofta leder till lägre kondition och minskad vitalitet. Det ska också påpekas att måttlig svält inte leder till tiaminbrist, medan tiaminbrist ofta leder till anorexi (Balk et al., 2009). Situationen i Hanöbukten är troligen inte unik När det gäller tiaminbrist så är situationen i Hanöbukten inte unik. I till exempel Södermanlands skärgård finns nästan inte någon reproduktion hos vitfågel längre. Som exempel kan nämnas att antalet gråtrutbon på ön Garkast (tidigare en välkänd gråtrutkoloni) nu har minskat till en bråkdel av det antal som fanns 2005 (personlig kommunikation med Göran Altstedt, ornitolog och inventerare). Inte heller ejdern lyckas numera producera några ungar i Södermanlands skärgård, och blåmusslorna har minskat vid eller försvunnit från flera lokaler (Balk et al., 2016). Generellt verkar djuren försvinna först från de lokaler som hyser få individer. Framtidsperspektiv Den biogeokemiska miljön är idag starkt påverkad av människan, både direkt genom utsläpp av miljögifter och näringsämnen och indirekt genom förändrade biogeokemiska kretslopp. I ett historiskt perspektiv är den nuvarande omfattningen av människans påverkan på naturen enorm, till exempel alla industriellt framställda kemikalier som släpps ut i miljön. Detta gör att sökandet efter tiaminbristens orsak måste ske i flera steg. Innan man kan börja testa olika misstänkta ämnen måste man först ta reda på vilka arter, nivåer i näringskedjan och geografiska områden som är drabbade och hur tiaminbristen varierar i tiden, vilket vi nu till stor del har gjort (Balk et al., 2009, 2016; Mörner et al., 2017; samt referenser i dessa artiklar). 9

168 Listan över drabbade arter från olika djurklasser börjar bli lång och inkluderar nu både musslor, fiskar, reptiler och fåglar. Det faktum att tiaminbristen har observerats över stora geografiska områden på norra halvklotet är illavarslande. Allvaret i den rådande situationen understryks också av att många av de undersökta individerna verkar ha en tiaminstatus som ligger på gränsen för att de överhuvud taget ska överleva (Balk et al., 2016). Det kan idag inte uteslutas att den observerade tiaminbristen är så omfattande att den bidrar signifikant till det pågående globala utdöendet av många djurarter. Denna förlust av biologisk mångfald har av andra forskare utpekats som det just nu allvarligaste hotet mot livet på jorden (t.ex. Rockström et al., 2009). Om tiaminbristen inte utreds och åtgärdas så är det stor risk att flera av Sveriges miljömål inte kommer att kunna uppnås, till exempel: 8. Levande sjöar och vattendrag 10. Hav i balans samt levande kust och skärgård 11. Myllrande våtmarker 12. Levande skogar 13. Ett rikt odlingslandskap 16. Ett rikt växt- och djurliv Fortsatt forskning krävs Det övergripande målet för forskningen måste nu vara att finna den bakomliggande orsaken till tiaminbristen, det vill säga hur den uppkommer i våra ekosystem. Denna fråga är fortfarande obesvarad, trots att ett hundratal forskare arbetade med tiaminbristen hos olika laxfiskar under ett antal år på 1990-talet (McDonald et al., 1998; Bengtsson et al., 1999), och i Nordamerika även på 2000-talet (Blazer & Brown, 2005; Honeyfield et al., 2009). De hittills erhållna resultaten utgör dock nödvändig baskunskap för att kunna gå vidare och undersöka möjliga biokemiska mekanismer. Denna baskunskap innefattar bland annat tiaminbristens utbredning i tid och rum, samt bland olika arter. Härigenom kan möjliga orsakssammanhang börja urskiljas och kandidater till en mekanism sållas fram, för att sedan undersökas mer i detalj. Eftersom tiaminbristen har dykt upp ungefär samtidigt, och varierar episodiskt på ett likartat sätt, hos de olika arterna är det mest sannolika att problemet har en gemensam orsak hos alla de arter som är drabbade idag. Under åren har ett antal hypoteser förts fram, men ännu har ingen generell förklaring accepterats. Det vidare arbetet kommer att kräva många kemiska och biokemiska analyser, och sannolikt även en hel del metodutveckling. Referenser Amcoff, P., Börjeson, H., Landergren, P., Vallin, L. & Norrgren, L Thiamine (vitamin B 1) concentrations in salmon (Salmo salar), brown trout (Salmo trutta) and cod (Gadus morhua) from the Baltic Sea. Ambio 28, Anonym Hanöbukten, Regeringsuppdrag, Havs- och vattenmyndighetens rapport Havs- och vattenmyndigheten, Göteborg, Sverige. Balk, L. et al Wild birds of declining European species are dying from a thiamine deficiency syndrome. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, Balk, L. et al. 2013a. Thiamine and thiamine deficiency (On-line, 2013). Muntlig presentation vid Hearing 1 om Hanöbukten på Havs- och vattenmyndigheten i Göteborg, 26 februari, st.pdf 10

169 Balk, L. et al. 2013b. Hanöbukten, a bay in southern Sweden, where thiamine (vitamin B 1) deficiency cannot be excluded as the primary cause of the ecosystem disturbance. Sammandrag presenterat vid konferensen Vatten 13 Vad har hänt med vattnet i Hanöbukten? i Åhus, 21 november, Balk, L. et al Widespread episodic thiamine deficiency in Northern Hemisphere wildlife. Sci. Rep. 6, Balk, L. et al Severe thiamine deficiency in feral mammalian species in the Northern Hemisphere. In preparation. Barnosky, A. D. et al Has the Earth s sixth mass extinction already arrived? Nature 471, Bengtsson, B.-E., Hill, C., Nellbring, S. & Kessler, E. (eds.) Reproductive disturbances in Baltic Sea fish: An international perspective, Ambio 28(1). Bignert, A., Danielsson, S., Ek, C., Faxneld, S. & Nyberg, E Comments concerning the National Swedish Contaminant Monitoring Programme in Marine Biota, 2017, Report No. 4:2017, Swedish Museum of Natural History. Blazer, V. S. & Brown, L. L. (eds.) Early mortality syndrome in Great Lakes salmonines, Journal of Aquatic Animal Health 17(1). Butterworth, R. F., Giguere, J.-F. & Besnard, A.-M Activities of thiamine-dependent enzymes in two experimental models of thiamine-deficiency encephalopathy: 1. The pyruvate dehydrogenase complex. Neurochem. Res. 10, Butterworth, R. F. & Héroux, M Effect of pyrithiamine treatment and subsequent thiamine rehabilitation on regional cerebral amino acids and thiamine-dependent enzymes. J. Neurochem. 52, Börjeson, H Redovisning av M74-förekomsten i svenska kompensationsodlade laxstammar från Östersjön för Sveriges lantbruksuniversitet. Mimeo, 5 sidor. Calingasan, N. Y. & Gibson, G. E Dietary restriction attenuates the neuronal loss, induction of heme oxygenase-1 and blood-brain barrier breakdown induced by impaired oxidative metabolism. Brain Res. 885, Eero, M. et al Eastern Baltic cod in distress: biological changes and challenges for stock assessment. ICES J. Mar. Sci. 72, Fattal-Valevski, A. et al Outbreak of life-threatening thiamine deficiency in infants in Israel caused by a defective soy-based formula. Pediatrics 115, e233 e238. Fitzsimons, J. D The effect of B-vitamins on a swim-up syndrome in Lake Ontario lake trout. Suppl. J. Great Lakes Res. 21, Franzén, M. & Johannesson, M. (2007) Predicting extinction risk of butterflies and moths (Macrolepidoptera) from distribution patterns and species characteristics. J. Insect Conserv. 11, Fynn-Aikins, K., Bowser, P. R., Honeyfield, D. C., Fitzsimons, J. D. & Ketola, H. G Effect of dietary amprolium on tissue thiamin and Cayuga syndrome in Atlantic salmon. Trans. Am. Fish. Soc. 127, Förlin, L Effektstudier, fiskhälsa och miljöövervakning. Denna rapport. 11

170 Gerell, G Fågellivet i mellersta Blekinges skärgård förr och nu. Blek. Nat. 1976, Gibson, G. E., Ksiezak-Reding, H., Sheu, K.-F. R., Mykytyn, V. & Blass, J. P Correlation of enzymatic, metabolic and behavioral deficits in thiamin deficiency and its reversal. Neurochem. Res. 9, Giguère, J.-F. & Butterworth, R. F Activities of thiamine-dependent enzymes in two experimental models of thiamine deficiency encephalopathy: 3. Transketolase. Neurochem. Res. 12, Hallmann C. A. et al More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas. PLoS ONE 10, PLoS ONE 12, e , /journal.pone Halver, J. E The vitamins. In: Fish Nutrition (eds. Halver, J. E. & Hardy, R. W.), Academic Press, Hamada, S. et al Thiamine deficiency induces massive cell death in the olfactory bulbs of mice. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 72, Harata, N. & Iwasaki, Y Evidence for early blood-brain barrier breakdown in experimental thiamine deficiency in the mouse. Metab. Brain Dis. 10, Héroux, M. & Butterworth, R. F Reversible alterations of cerebral γ-aminobutyric acid in pyrithiamine-treated rats: Implications for the pathogenesis of Wernicke s encephalopathy. J. Neurochem. 51, Hoffmann, M. et al The impact of conservation on the status of the world s vertebrates. Science 330, Honeyfield, D., Tillitt, D. E. & Fitzsimons, J. D Complexities of thiamine deficiency in aquatic organisms, Journal of Aquatic Animal Health 21(4). Kennedy, D. O B vitamins and the brain: mechanisms, dose and efficacy A review. Nutrients 8, 68. Lê, O., Héroux, M. & Butterworth, R. F Pyrithiamine-induced thiamine deficiency results in decreased Ca 2+ -dependent release of glutamate from rat hippocampal slices. Metab. Brain Dis. 6, Leong, D. K., Le, O., Oliva, L. & Butterworth, R. F Increased densities of binding sites for the peripheral-type benzodiazepine receptor ligand [3H]PK11195 in vulnerable regions of the rat brain in thiamine deficiency encephalopathy. J. Cereb. Blood Flow Metab. 14, Manzetti, S., Zhang, J. & van der Spoel, D Thiamin function, metabolism, uptake, and transport. Biochemistry 53, McCandless, D. W., Schenker, S. & Cook, M Encephalopathy of thiamine deficiency: Studies of intracerebral mechanisms. J. Clin. Invest. 47, McDonald, G., Fitzsimons, J. D. & Honeyfield, D. C. (eds.) Early life stage mortality syndrome in fishes of the Great Lakes and Baltic Sea, American Fisheries Society, Symposium 21. McLellan, R. et al Living Planet Report WWF International. Mimouni-Bloch, A. et al Thiamine deficiency in infancy: Long-term follow-up. Pediatr. Neurol. 51,

171 Mörner et al Thiamine deficiency impairs common eider (Somateria mollissima) reproduction in the field. Sci. Rep. 7, Nilsson, S.G., Franzén, M. & Jönsson, E. (2008) Long-term land-use changes and extinction of specialised butterflies. Insect Conserv. Diver. 1, Olsson, J Ekosystemet i Hanöbukten vad säger tillgängliga miljöövervakningsdata om områdets tillstånd? Denna rapport. Paleczny, M., Hammill, E., Karpouzi, V. & Pauly, D Population trend of the world s monitored seabirds, PLoS ONE 10, e , /journal.pone Parker, W. D. et al Brain mitochondrial metabolism in experimental thiamine deficiency. Neurology 34, Rockström, J. et al A safe operating space for humanity. Nature 461, Roth-Maier, D. A., Kirchgessner, M. & Rajtek, S Retention and utilization of thiamin by gravid and non gravid rats with varying dietary thiamin supply. Int. J. Vitam. Nutr. Res. 60, Roth-Maier, D. A., Trübswetter, N., Stangl, G. I. & Kirchgessner, M Dietary thiamin supply during lactation influences thiamin status in lactating rats and their offspring and the thiamin level in milk. Z. Ernährungswiss. 36, Sepúlveda, M. S. et al Organochlorine pesticides and thiamine in eggs of largemouth bass and American alligators and their relationship with early life-stage mortality. J. Wildlife Dis. 40, Svedäng, H & Hornborg, S Historic changes in length distributions of three Baltic cod (Gadus morhua) stocks: Evidence of growth retardation. Ecol. Evol. 7, Tanzer, J. et al Living Blue Planet Report WWF International. Vredenburg, V. T., Knapp, R. A., Tunstall, T. S. & Briggs, C. J Dynamics of an emerging disease drive large-scale amphibian population extinctions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, Wood, B. et al A study of partial thiamin restriction in human volunteers. Am. J. Clin. Nutr. 33, Xu, Z.-P., Wawrousek, E. F. & Piatigorsky, J Transketolase haploinsufficiency reduces adipose tissue and female fertility in mice. Mol. Cell. Biol. 22, Zhao, Y. et al Downregulation of transketolase activity is related to inhibition of hippocampal progenitor cell proliferation induced by thiamine deficiency. BioMed Res. Int. 2014, , /2014/ Åkerman, G. & Balk, L Descriptive studies of mortality and morphological disorders in early life stages of cod and salmon originating from the Baltic Sea. Am. Fish. Soc. Symp. 21, Öckinger, E., Eriksson, A. K. & Smith, H. G. 2006a. Effects of grassland abandonment, restoration and management on butterflies and vascular plants. Biol. Conserv. 133, Öckinger, E., Hammarstedt, O., Nilsson, S. G. & Smith, H. G. 2006b. The relationship between local extinctions of grassland butterflies and increased soil nitrogen levels. Biol. Conserv. 128,

172 Appendix: Tabell 1. Observationer av tiaminstatus hos djur i Skåne och Blekinge. TB: tiaminbrist. n: antal analyserade individer. T: ofosforylerat tiamin. SumT: ofosforylerat tiamin + tiaminmonofosfat + tiamindifosfat. TK: transketolas. KGDH: α-ketoglutaratdehydrogenas. v: vecka. Art och typ År Region Plats Koordinater Områdestyp Variabler Resultat TB n Referens Gråtrut, fullvuxen 2004 Skåne Pildammarna 'N 'E Centrala Malmö KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2004 Skåne Spillepeng 'N 'E Utkanten av Malmö KGDH i lever Onormala värden Ja 13 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2004 Blekinge Vållholmen 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 4 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2004 Blekinge Glipeskärvet 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2005 Skåne Lägerholmen 'N 'E Skärgården T i äggula 24 nmol/g (lågt värde) Ja 8 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2005 Blekinge Vållholmen 'N 'E Skärgården T i äggula 21 nmol/g (lågt värde) Ja 4 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2005 Blekinge Stora Färjan 'N 'E Skärgården T i äggula 27 nmol/g (gränsfall) Nej 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2005 Blekinge Västra Björkeskärvet 'N 'E Skärgården T i äggula 23 nmol/g (lågt värde) Ja 7 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2005 Blekinge Annaskär 'N 'E Skärgården T i äggula 20 nmol/g (lågt värde) Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2005 Blekinge Lilla Kyrkoskär 'N 'E Skärgården T i äggula 15 nmol/g (lågt värde) Ja 3 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2005 Blekinge Stora Kyrkoskär 'N 'E Skärgården T i äggula 17 nmol/g (lågt värde) Ja 3 Balk et al. (2009) Ejder, häckande 2005 Skåne Lägerholmen 'N 'E Skärgården T i äggula 1,0 nmol/g (lågt värde) Ja 2 Balk et al. (2009) Ejder, häckande 2005 Skåne Stora Gru 'N 'E Skärgården T i äggula 6,3 nmol/g (lågt värde) Ja 6 Balk et al. (2009) Ejder, häckande 2005 Blekinge Fröstensskärv 'N 'E Skärgården T i äggula 8,0 nmol/g (lågt värde) Ja 7 Balk et al. (2009) 14

173 Art och typ År Region Plats Koordinater Områdestyp Variabler Resultat TB n Referens Ejder, häckande 2005 Blekinge Annaskär 'N 'E Skärgården T i äggula 9,7 nmol/g (lågt värde) Ja 7 Balk et al. (2009) Stare, häckande 2005 Blekinge Piskabacken 'N 'E Inlandet T i äggula 18 nmol/g (lågt värde) Ja 12 Balk et al. (2009) Stare, häckande 2005 Blekinge Bökenäs 'N 'E Skärgården T i äggula 18 nmol/g (lågt värde) Ja 13 Balk et al. (2009) Gråtrut, pullus 2005 Blekinge Vållholmen 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever Delvis onormala värden Ja 8 Balk et al. (2009) Gråtrut, pullus 2005 Blekinge Annaskär 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever Delvis onormala värden Ja 7 Balk et al. (2009) Ejder, pullus 2005 Skåne Lägerholmen 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Delvis onormala värden Ja 5 Balk et al. (2009) Ejder, pullus 2005 Skåne Stora Gru 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Delvis onormala värden Ja 5 Balk et al. (2009) Ejder, pullus 2005 Blekinge Annaskär 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Delvis onormala värden Ja 2 Balk et al. (2009) Ejder, pullus 2005 Blekinge Stora Kyrkoskär 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Delvis onormala värden Ja 4 Balk et al. (2009) Stare, pullus 2005 Blekinge Piskabacken 'N 'E Inlandet Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Delvis onormala värden Ja 12 Balk et al. (2009) Gråtrut, häckande 2006 Skåne Lägerholmen 'N 'E Skärgården T i äggula 23 nmol/g (lågt värde) Ja 24 Balk et al. (2009) Stare, pullus 2006 Blekinge Piskabacken 'N 'E Inlandet TK i hjärna Delvis onormala värden Ja 30 Balk et al. (2009) Stare, pullus 2006 Blekinge Piskabacken 'N 'E Inlandet Tiaminbehandling Förbättrad tiaminstatus Ja 30 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2007 Skåne Brödjeholm 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2007 Skåne Lägerholmen 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2007 Blekinge Vållholmen 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 19 Balk et al. (2009) 15

174 Art och typ År Region Plats Koordinater Områdestyp Variabler Resultat TB n Referens Gråtrut, fullvuxen 2007 Blekinge Aspeskärv 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2007 Blekinge Västra Björkeskärvet 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2007 Blekinge Skaftö 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2007 Blekinge Ronneby hamn 'N 'E Ronneby hamn KGDH i lever Onormala värden Ja 2 Balk et al. (2009) Gråtrut, fullvuxen 2007 Blekinge Kuggaskär 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2009) Skrattmås, pullus 2007 Blekinge Norrören 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 4 Balk et al. (2009) Skrattmås, fullvuxen 2007 Blekinge Norrören 'N 'E Skärgården KGDH i lever Onormala värden Ja 6 Balk et al. (2009) Blåmussla, mm 2011 v 20 Blekinge Norrören 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,6 nmol/g (lågt värde) Ja 11 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 22 Blekinge Tärnö 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,1 nmol/g (lågt värde) Ja 12 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 20 Blekinge Gökalv 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,5 nmol/g (lågt värde) Ja 12 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 20 Blekinge Hasslö bro 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,1 nmol/g (lågt värde) Ja 23 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 20 Blekinge Sturkö/Tjurkö 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,6 nmol/g (lågt värde) Ja 18 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 20 Blekinge Torhamn/Ytterö 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,6 nmol/g (lågt värde) Ja 24 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 43 Skåne Södra Gruerna 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,4 nmol/g (lågt värde) Ja 7 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 43 Blekinge Norrören 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,3 nmol/g (lågt värde) Ja 11 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 43 Blekinge Tärnö 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,3 nmol/g (lågt värde) Ja 23 Balk et al. (2016) 16

175 Art och typ År Region Plats Koordinater Områdestyp Variabler Resultat TB n Referens Blåmussla, mm 2011 v 43 Blekinge Gökalv 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,3 nmol/g (lågt värde) Ja 11 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 43 Blekinge Hasslö bro 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,4 nmol/g (lågt värde) Ja 22 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 43 Blekinge Sturkö/Tjurkö 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,3 nmol/g (lågt värde) Ja 22 Balk et al. (2016) Blåmussla, mm 2011 v 43 Blekinge Torhamn/Ytterö 'N 'E Skärgården SumT i mjukdel 1,2 nmol/g (lågt värde) Ja 18 Balk et al. (2016) Havsöring, lekmogen 2011 Blekinge Mörrumsån 'N 'E Strömmande inlandsvatten SumT i rom 8,6 nmol/g (lågt värde) Ja 4 Balk et al. (2016) Lax, lekmogen 2011 Blekinge Mörrumsån 'N 'E Strömmande inlandsvatten SumT i rom 5,1 nmol/g (lågt värde) Ja 9 Balk et al. (2016) Lax, lekmogen 2011 Blekinge Mörrumsån 'N 'E Strömmande inlandsvatten Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna, muskel Onormala värden Ja 22 Balk et al. (2016) Lax, yngel 2011 Blekinge Mörrumsån 'N 'E Strömmande inlandsvatten TK, KGDH i lever Onormala värden för TK Ja 10 Balk et al. (2016) Ejder, vuxen hona 2011 Skåne Stora Gru 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 16 Balk et al. (2016) Ejder, vuxen hona 2011 Skåne Norra skär 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 4 Balk et al. (2016) Ejder, vuxen hona 2011 Skåne Östra skär 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 2 Balk et al. (2016) Ejder, vuxen hona 2011 Blekinge Vållholmen 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 5 Balk et al. (2016) Ejder, vuxen hona 2011 Blekinge Rödskärven 'N 'E Skärgården Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 1 Balk et al. (2016) Strömming, lekmogen 2012 Blekinge Karlshamn 'N 'E Karlshamns hamn Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Normala värden Nej 21 Balk et al. (2016) Silverål, hona 2012 Blekinge Mörrumsån 'N 'E Strömmande inlandsvatten Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna, muskel Onormala värden Ja 4 Balk et al. (2016) Älg, vuxen, kalv 2012 Blekinge Flera platser i Blekinge Inlandet Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 9 Balk et al. (2018) 17

176 Art och typ År Region Plats Koordinater Områdestyp Variabler Resultat TB n Referens Dovhjort, hane i hägn 2012 Blekinge Två platser i Blekinge Inlandet Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 16 Balk et al. (2018) Dovhjort, hane i hägn 2012 Blekinge Två platser i Blekinge Inlandet Tiaminbehandling Förbättrad tiaminstatus Ja 16 Balk et al. (2018) Silverål, hona 2013 Skåne Kävlingeån 'N 'E Strömmande inlandsvatten Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna, muskel Onormala värden Ja 9 Balk et al. (2016) Silverål, hona 2013 Blekinge Mörrumsån 'N 'E Strömmande inlandsvatten Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna, muskel Onormala värden Ja 8 Balk et al. (2016) Ejder, pullus 2013 Blekinge Vållholmen 'N 'E Skärgården Tiamin, i lever, hjärna Onormala värden Ja 23 Mörner et al. (2017) Ejder, pullus 2013 Blekinge Vållholmen 'N 'E Skärgården Tiaminbehandling Död förhindrad Ja 34 Mörner et al. (2017) Älg, vuxen, kalv 2013 Blekinge Flera platser i Blekinge Inlandet Tiamin, TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 4 Balk et al. (2018) Rådjur, vuxen, kid 2013 Blekinge Flera platser i Blekinge Inlandet Tiamin, i lever, hjärna Onormala värden Ja 15 Balk et al. (2018) Rådjur, vuxen, kid 2013 Blekinge Flera platser i Blekinge Inlandet TK, KGDH i lever, hjärna Onormala värden Ja 7 Balk et al. (2018) 18

177 SLU ID: SLU.aqua Tillståndet i Västra Hanöbukten vad säger tillgängliga miljöövervakningsdata? Foto: Anna-Li Jonsson Jens Olsson Kustlaboratoriet, Öregrund SLU Aqua

178 Innehållsförteckning Sammanfattning... 3 Bakgrund och syfte... 5 Miljöövervakningsdata som underlag för miljötillståndet i Hanöbukten... 6 Hydrografi och näringsämnen... 7 Miljöfarliga ämnen... 8 Bottenfauna och makroalger Fisk Sammanvägd analys av ekosystemets tillstånd Kunskapsluckor och framtida behov Källförteckning

179 Sammanfattning Flertalet rapporter från allmänheten och fiskare om minskade fångster av kustnära fisk, ökad förekomst av sårskadad fisk, döda sjöfåglar och illaluktande brunt vatten i Hanöbukten kom in till myndigheter under slutet av 2000-talet. Detta ledde till att tre regeringsuppdrag med det huvudsakliga syftet att kartlägga tillståndet i området samt om möjligt belägga allmänhetens observationer genomförts sedan I denna analys ges en beskrivning av kunskapsläget gällande miljötillståndet i Västra Hanöbukten på basen av tidigare och pågående undersökningar och regeringsuppdrag, samt annan relevant litteratur för att beskriva tillståndet i området. Fokus i analysen är på de hydrografiska förhållandena, belastningen av miljöstörande ämnen, samt tillståndet för bottenfauna, makroalger och fisken i Västra Hanöbukten. Resultaten som presenteras jämförs med data från närliggande områden för att belysa tillståndet i relation till andra områden i Östersjön. Resultaten visar att det hydrografiska tillståndet i området har varit relativt stabilt under de senaste åren. Detta gäller framförallt salt- och näringshalter, vattentemperaturen och syrgasförhållanden. Vad som har förändrats är att siktdjupet ökat i de inre delarna av Hanöbukten, något som generellt tolkas som i förbättrade miljöförhållanden, och en sannolik ökad förekomst av episodisk uppströmning av kallt och näringsrikt vatten med lägre syrehalter från djupare havsbottnar. Framförallt den ökade förekomsten av uppströmning tycks vara unikt för Västra Hanöbukten. Det finns överlag inga förhöjda halter av miljöstörande ämnen i vare sej fisk, musslor eller sediment i Hanöbukten, och de observerade halterna är inte tydligt avvikande från andra områden i Östersjön. Bottenfaunasamhällets status klassas som måttlig till god i området trots att totalabundansen och biomassan minskat signifikant sedan 1990-talet. Reproduktionen hos vitmärla visar dock tecken på att vara påverkad i en station i Blekinge skärgård. Det är idag dock oklart hur representativ denna observation är för att beskriva tillståndet Västra Hanöbukten. Djuputbredningen hos makroalgssamhället tycks vara tillfredsställande i området, men under hösten (för vilken data finns tillgängligt) är det en hög förekomst av lösdrivande rödalgsmattor i området. Yrkesfiskets fångster av torsk i Västra Hanöbukten och närliggande områden har minskat sedan början av 2000-talet, men det har även fiskeansträngningen gjort varför det inte tyder på en minskad förekomst av fisk i området. Provfisken som utförts under visar också att det kustnära fisksamhällets sammansättning och struktur i Västra Hanöbukten inte avviker signifikant från det i andra områden i södra Östersjön. Förekomsten och konditionen hos torsk och skrubbskädda i lågi Hanöbukten, men detta är heller inte helt unika observationer för området. Skrubbskäddans hälsa i Västra Hanöbukten kan möjligtvis vara något sämre jämfört med en referenslokal i södra Östergötlands skärgård. Denna observation kan dock inte kopplas till något idag känt miljöstörande ämne, och det är oklart om detta speglar naturlig variation mellan områden eller ej. Frekvensen av sårskadad eller sjuk fisk i Västra Hanöbukten under avvek inte från andra områden i södra Östersjön, men förekomsten av fisk med yttre fysiska abnormiteter i provfiskena var något förhöjd jämfört med vad som noterats i andra provfisken längs Sveriges kuster. 3

180 Sammantaget så visar inte tillgänglig data från befintlig miljöövervakning på ett tydligt avvikande tillstånd för ekosystemet i Västra Hanöbukten. Vad som tycks vara unikt för Hanöbukten är dock ofta förekommande uppströmning, en stor mängd lösdrivande rödalger under åtminstone hösten och en något förhöjd frekvens av fisk med yttre fysiska abnormiteter. Tolkningen av de bakomliggande orsakerna till observationerna försvåras av att såväl miljöövervakningsdata som processerna i systemet verkar på olika rumsliga och tidsmässiga skalor, samt att den befintliga miljöövervakningen har liten möjlighet att upptäcka förekomsten av episodiska skeenden i systemet. En möjlig förklaringsmodell till allmänhetens larm om fiskflykt och illaluktande vatten i områdets inre delar skulle kunna vara att vid tillfälliga och kraftiga episoder av uppströmning av näringsrikt och kallt vatten med lägre syrehalt förs även en mängd rödalger in på grundare områden i Hanöbukten. De plötsliga förändringarna i de hydrografiska förhållandena och nedbrytningen av rödalgsmattorna som följer av detta skulle kunna leda till att fisken periodvis skyr området och att vattnet blir illaluktande. Flertalet sådana uppströmningstillfällen skulle även kunna ge försämrade förhållanden i bottenmiljön och därmed kunna påverka den abundansen och biomassan av bottenfaunan i området. Detta i sin tur skulle kunna leda till en försämrad födobas och en ytterligare försämrad kondition hos fisken. Den ökade förekomsten av yttre fysiska abnormiteter skulle slutligen kunna kopplas till att fisk i dålig konditionen har en ökad känslighet för yttre och inre påverkan från virus, bakterier och andra patogener. För att kunna följa utvecklingen av miljötillståndet i Hanöbukten krävs framgent en samordnad miljöövervakning där de program som pågått och nyligen inrättas bibehålls. Sammanställningar och analyser av miljötillståndet på basen av insamlade data bör genomföras om inte årligen, så åtminstone med jämna intervall. Därtill bör en hanteringsplan upprättas för mottagande av data och observationer från Hanöbukten och andra kustområden upprättas. Denna bör ledas av berörda myndigheter, men även inkludera lärosäten som kan besvara frågor, genomföra mätningar och samla in data vid behov. 4

181 Bakgrund och syfte Under slutet av 2000-talet inkom flertalet rapporter från allmänheten och fiskare om minskade fångster av kustnära fisk, ökad förekomst av sårskadad fisk, döda sjöfåglar och illaluktande brunt vatten i Hanöbukten (Figur 1; Havs och vattenmyndigheten 2013). Efter påtryckningar från lokala och nationella aktörer sjösattes ett regeringsuppdrag under 2013 (Havs och vattenmyndigheten 2013) för att om möjligt kartlägga de bakomliggande orsakerna till observationerna och om tillståndet i området var unikt. Havs och vattenmyndigheten rapporterade tillsammans med ett antal länsstyrelser, myndigheter och lärosäten regeringsuppdraget under slutet av 2013, och drog slutsatserna att inget starkt avvikande med avseende på miljötillståndet i Hanöbukten jämfört med andra områden (södra Östersjön) kunde påvisas i befintliga miljöövervakningsdata (Havs och vattenmyndigheten 2013). Därtill indikerade man brister i nuvarande miljöövervakning i området och i övervakningen av sjukdomstillståndet hos fisk. Dessa slutsatser ledde till ytterligare två regeringsuppdrag, ett till Havs och vattenmyndigheten under med fokus på att undersöka möjliga samband mellan tillståndet för fisken, fiskens hälsa och miljöfarliga ämnen (M2014/840/Nm och M2014/1350/Nm), samt ett till Statens veterinärmedicinska anstalt under för att utreda omfattningen av sårskadad fisk i Hanöbukten och möjliga bakomliggande orsaker till dess uppkomst (Statens Veterinärmedicinska Anstalt 2015). I denna analys granskas kunskapsläget gällande miljötillståndet i Västra Hanöbukten med fokus på hydrografi, bottendjursamhället, fisk och miljöstörande ämnen på basen av tidigare och pågående undersökningar och regeringsuppdrag, samt annan litteratur av relevans för att beskriva tillståndet i området. Fokus ligger på resultat från övervakningsprogram i Västra Hanöbukten och närliggande områden i södra Östersjön. Därtill redovisas huruvida tillståndet i Hanöbukten är avvikande från andra liknande områden i Östersjön samt möjliga orsaker till uppkomsten av nuvarande tillstånd. Analysen avslutas med en sammanvägd bedömning av tillståndet i området på basen av tillgänglig data och en kort redogörelse för befintliga kunskapsluckor och framtida behov inom ämnesområdet. 5

182 Provfiske Estland Kvädö ärden Provfiske Gotland Provfiske Le land Problemområdet Provfisken Hanöbukten Provfiske Litauen Provfiske Bornholm Provfiske Bornholm Provfiske Tyskland Provfiske Polen Provfiske Polen Figur 1. Karta över det utpekade problemområdet i Västra Hanöbukten (svart rektangel) från vilket rapporter från allmänheten inkommit (Havs- och vattenmyndigheten 2013), utförda provfisken under (grön punkt), referenslokal för hälsotillstånd för skrubbskädda (Kvädöfjärden, blå punkt), och provfisken utförda under inom forskningsprojektet BONUS-INSPIRE (röda punkter). Miljöövervakningsdata som underlag för miljötillståndet i Hanöbukten I den här delen av rapporten ges sammanfattningar från tidigare och pågående övervakningsprogram om miljötillståndet hos olika ekosystemkomponenter i Hanöbukten. Sammanfattningarna ämnar belysa tillståndet i Hanöbukten i relation till andra områden i regionen (södra Östersjön), vilka osäkerheter som finns i rådande bedömningar, samt vilka möjliga förklaringar som finns bakom det beskrivna tillståndet. I figur 1 och 2 visas provtagningsplatser för utförda undersökningar i Hanöbukten och dess närområde. 6

183 Makroalger Bo enfauna Vitmärla Fiskhälsa och k miljögi er i fis (Torhamn) Mynning Helge å Provfisken Hydrografi Miljögi er i sediment Figur 2. Karta över det utpekade problemområdet i Hanöbukten (svart streckad rektangel) från vilket rapporter från allmänheten inkommit (Havs- och vattenmyndigheten 2013), utförda provfisken under (ljusgrön oval), stationer för hydrografiprovtagning (ljusblå punkter), fiskhälsa och miljögifter i fisk (orangea punkter), bottenfauna (gula punkter), makroalger (mörkgröna punkter), miljögift i sediment (vart punkt), reproduktionskontroll i vitmärla (mörkblå punkt), samt mynningen av Helge å (röd punkt). Hydrografi och näringsämnen Det hydrografiska tillståndet som varit i Hanöbukten under den senaste åren visar på stabila salthalter, vattentemperaturer och syrgasförhållanden på tre stationer i Hanöbukten (Figur 2; Havs och vattenmyndigheten 2013; Johansson 2017). Tolkningen av data är dock problematisk på grund av att provtagningsupplägget (bland annat olika provtagningsdjup) har varierat mellan år. Tillrinning och näringsämnen Tillrinningen från sötvatten i området varier mellan år utan tydlig trend, men bedömningen är att det tillrinnande vattnet har ringa betydelse för vattenkvaliteten i området (Johansson 2017). Tillförseln och koncentrationen av näringsämnen som kväve och fosfor i Västra Hanöbukten uppvisar inte någon riktad förändring över tid (Medins Biologi 2014; Johansson opublicerat), men näringshalterna är överlag relativt höga och ger en måttlig näringsstatus i området (Medins Biologi 2014). Jämfört med den närliggande Blekingekusten avviker dock inte Västra Hanöbukten i detta avseende (Medins Biologi 2014). Syrgashalt Vattnets syrgashalt har varit oförändrad och på en godtagbar nivå under de senaste åren (Medins Biologi 2014; Johansson 2017). Utbredningen av syrefria bottnar har varit betydande i Östersjön under senaste årtiondet (Andersson 2016), men fenomenet är inte vanligt och varaktigt förekommande i Västra Hanöbukten (Havs och vattenmyndigheten 2013). Under provfiskena som utförts i området under åren

184 2017 fanns inga tydliga tecken på syrefria bottnar under hösten (oktober och november; Havs och vattenmyndigheten 2016; Jonsson m fl opublicerat). Brunifiering och siktdjup De hydrografiska variabler som har förändrats över tid är tillförseln av organiskt material i Helge å (Figur 2) som har ökat sedan 1990-talet, samt att siktdjupet i området ökat sedan 2010-talet (Havs och vattenmyndigheten 2013; Johansson 2017). Det bör dock noteras att siktdjupet endast ökat nära land och inte ute i själva Västra Hanöbukten. Vad som orsakat det ökade siktdjupet är idag inte klarlagt, men kan antyda en förbättrad miljöstatus i området. Givet det ökade siktdjupet så har påverkan av den ökade halten av organiskt material från Helge å ingen effekt på Hanöbukten i stort annat än väldigt lokalt vid mynningen av ån. Vattenströmmar och vindriktning En förändring av vattenströmmarna i området skulle kunna leda till en minskad omblandning av vattnet som kommer ut från Helge å vilket sin tur skulle kunna koncentrera vattnet längs den grunda kusten (Havs och vattenmyndigheten 2013). En ökad påverkan från Helge ås vatten skulle då eventuellt kunna förklara observationerna om brunt illaluktande vatten längs kusterna som gjorts av allmänheten. Det går med dagens data dock inte att avgöra huruvida detta fenomen har blivit mer vanligt förekommande under senare år. Vindriktningen under det senaste decenniet har varit mer nordlig än tidigare (Johansson 2017). En sådan vindriktning skulle teorin kunna leda till periodvis uppströmning ( upwelling ) av kallare och mer näringsrikt bottenvatten längs de östra delarna av Hanöbukten. Detta leder i sin tur till snabba och påtagliga förändringar i undervattensklimatet i området, och då främst genom att det varmare ytvattnet ersätts av kallare och mer näringsrikt bottenvatten med lägre syrgashalt. Med svenska mått mätt är kustzonen i Hanöbukten extremt starkt påverkat av uppströmning (Lars Johansson, personlig kommentar), och även om det är möjligt finns det idag inga belägg i tillgänglig miljöövervakningsdata för en ökad förekomst av fenomenet. Sammanfattning Sammantaget finns inga starka bevis i miljöövervakningsdata på ändrade förhållanden i salthalt, temperatur eller syrgasförhållanden i Hanöbukten under det senaste decenniet. Någon koppling mellan dessa variabler och de observationer som allmänheten gjort är således inte troliga. Samtidigt indikerar ett ökat siktdjup ett bättre miljötillstånd i området. Vad som dock är slående, är en sannolik ökad förekomst av periodvisa händelser av uppströmning under det senaste decenniet i Hanöbukten. Perioder av betydande uppströmning skulle kunna påverka förekomsten av fisk på kusten negativt. När det kalla och syrefattiga bottenvattnet kommer in på grundområden på kusten är det möjligt att fisken flyttar sig till områden med högre vattentemperatur och högre syrgashalter. Allmänhetens observationer om periodvist minskade fångster av fisk och fiskflykt skulle alltså eventuellt kunna förklaras av uppströmning av bottenvatten. Miljöfarliga ämnen Belastningen av miljöfarliga ämnen i Västra Hanöbukten har flera olika möjliga källor. Dels lokala från industrier, dumpade stridsmedel och skeppsvrak, tätorter och städer, men även från mer avlägsna i andra områden i regionen då vattenutbytet i området är betydande (Havs och vattenmyndigheten 2013). Data för bedömningen av påverkan från 8

185 miljöfarliga ämnen kommer främst från recipientkontrollprogram vid industrierna i området, från screening av miljögiftshalter i fisk insamlade under 2015 och 2016, samt från miljögiftshalter i sediment under åren Generella mönster Tillgänglig data fram till mitten av 2010-talet antyder att verksamheter vars vatten mynnar i Helge å (skogsbruk, reningsverk, jordbruk, deponier och dagvatten; Figur 2) har lett till något ökade halter av framförallt bekämpningsmedel i skogsbruket (s.k. biocider) i vattnet (Havs och vattenmyndigheten 2013). Halterna verkar dock inte vara höga nog för att ge några effekter på ekosystemet i Västra Hanöbukten. Inte heller data från industrins recipientkontrollprogram visar på några effekter av verksamheten på hälsotillståndet för fisken (tånglake som studieart) eller ekosystemet i området (Havs och vattenmyndigheten 2013). Metall och miljögiftshalten i musslor från Hanöbukten har klassats som låga (Medins Biologi 2014), undantaget är förhöjda halter av PCB i stationer strax utanför städerna Karlskrona och Ronneby som båda ligger utanför det utpekade problemområdet i Västra Hanöbukten). Läckande gifter från förlista skeppsvrak skulle kunna ge effekter på organismerna i Hanöbukten framförallt vid oljeutsläpp. Idag finns dock ingen sådan påverkan dokumenterad (Havs och vattenmyndigheten 2013). Det finns heller inte dokumenterade effekter på biota av skjutfälten i området, men dataunderlaget här är bristfälligt (Havs och vattenmyndigheten 2013). De dumpade stridsmedel som finns i området anses ligga för långt ifrån det utpekade problemområdet för att det ska föreligga någon direkt påverkan på ekosystemet (Havs och vattenmyndigheten 2013). Miljögifter i fisk Vid undersökningarna av miljögiftshalterna i torsk och skrubbskädda från området (Figur 2) under 2015 och 2016 fanns det överlag inga förhöjda halter i fiskar från Västra Hanöbukten jämfört med andra områden i Östersjön (Havs och vattenmyndigheten 2016; Ek 2017). Det fanns något förhöjda halter av zink, silver och koppar i skrubbskädda från Hanöbukten under 2016, medan halterna av övriga metaller var högre i fisk från andra områden (Havs och vattenmyndigheten 2016; Ek 2017). För kvoten DTT/DDE var halterna något högre i skrubbskädda från Hanöbukten, men halterna ligger under det satta gränsvärdet för gifterna och i linje med vad som observeras i naturlig variation hos fisk (Havs och vattenmyndigheten 2016; Ek 2017). Det finns en indikation på något förhöjda halter av PFAS i Västra Hanöbukten, men även detta värde ligger under det uppsatta gränsvärdet för detta ämne (Havs och vattenmyndigheten 2016; Ek 2017). Därtill bör tilläggas att halterna av vissa miljöfarliga ämnen var något högre i sårskadad eller sjuk fisk från området. Detta kan möjligen förklaras av att sjuk och sårskadad fisk var i sämre kondition och hade lägre fetthalter, något som leder till högre miljögiftshalter per fettvikt än för friska fiskar (Ek 2017). Miljögifter i sediment Analyserna av miljögiftshalterna i sediment i en station relativt långt utanför Västra Hanöbukten (Figur 2) som utförts av SGU visar inte heller på några starka avvikande mönster jämfört med andra områden i Östersjön (Josefsson 2017). Halterna av DDT:er och PAH:er verkar dock vara något förhöjda utanför Västra Hanöbukten, och i mer kustnära stationer längs Blekingekusten verkar halterna av metaller i sediment vara något förhöjda, sannolikt som ett resultat av utsläpp från industrier i området. 9

186 Sammanfattning Antalet potentiella utsläppskällor av miljöfarliga ämnen är mycket stort i Västra Hanöbuktens närområde och endast ett fåtal klassiska miljögifter mäts idag. Mörkertalet för koncentrationer av idag okända miljögifter är således stort, och vissa utsläppskällor är diffusa och idag oreglerade (Havs och vattenmyndigheten 2013). Därtill vet vi mycket lite om så kallade cocktail effekter på systemet, d.v.s. sammanlagda effekter av flertalet ämnen som verkar tillsammans (Förlin m fl 2017a). De analyser som är utförda med fokus på halter av miljögifter i Hanöbukten visar dock inte på några generella förhöjda halter och avvikande mönster från andra områden i Östersjön. Sammantaget kan man inte med nuvarande kunskapsläge koppla de av allmänheten observerade förändringarna i ekosystemet i Hanöbukten till belastning av miljöfarliga ämnen. Värt att notera i detta sammanhang är det finns ytterst få studier i litteraturen som påvisar en direkt påverkan på bestånden och populationerna av fisk från exponering av miljöfarliga ämnen annat än i områden som ligger väldigt nära industrier (Bergek m fl 2012; Förlin m fl 2017a). Att det inte finns någon sådan tydlig koppling i Hanöbukten är därför heller inte förvånande. Bottenfauna och makroalger Bottenfauna Vid undersökningar av bottenfaunasamhället i Västra Hanöbukten klassades statusen, på basen av Benthic Quality Index, under 2014 på de tre stationer som finns i egentliga Hanöbukten (Skånes kust) som måttlig (en station i de västra delarna) och god (två stationer i de östra delarna; Figur 2; Medins Biologi 2014). På den ostligaste stationen har statusen dessutom förbättras mellan 2012 och Sett över hela Hanöbukten inklusive Blekinges sydkust har den totala biomassan av bottenfauna minskat sedan 1990-talet (Medins Biologi 2014). Detta mönster drivs främst av en minskning av mjukbottenlevande bottendjur som vitmärla (Monoporeia affinis) och havsbortsmaskarna Bylgides sarsi och Hediste diversicolor. Såväl vitmärlan som B sarsi är känsliga för miljögifter och har minskat i hela Östersjön (Kotta m fl 2001; Olsson m fl 2013). En art som däremot har ökat i förekomst i området och i hela Östersjön är den invasiva havsbortsmasken Marenzelleria sp. (Medins Biologi 2014; Naturvårdsverket 2011; Olsson m fl 2013). Vid provtagningsstationerna i problemområdet i Västra Hanöbukten ses ett liknande mönster som beskrivs ovan, men tätheten av bottenfauna är här något lägre jämfört med stationerna längs Blekinges kust (Medins Biologi 2014). Detta mönster kan sannolikt förklaras med att bottensubstratet för stationerna i problemområdet i Västra Hanöbukten har låga halter av organiskt kol (Medins Biologi 2014), snarare än att det skulle vara orsakat av någon miljöstörning. Hälsotillstånd hos vitmärla I en undersökning av hälsotillståndet hos vitmärla utförd 2016 vid en station i ett angränsade område (Blekinges kust) till Västra Hanöbukten (Skånes kust; Figur 2), sågs betydande reproduktionsskador (Sundelin 2017). Andelen skadade embryon var så högt som 100 % (bakgrundsvärdet i Östersjön är 23 %), och frekvenserna missbildade och membranskadade embryon samt embryon med avstannad utveckling var alarmerande höga. Dessa skador har i tidigare studier kopplats till miljögiftsbelastning, men när man analyserade halten av kända miljögifter i sedimentet på provtagningsstationen, så noterades inga förhöjda halter (Sundelin 2017). Vid en så kallad non-target screening som förutsättningslöst analyserar olika ämnens halter i sedimentet, fann man dock förhöjda halter av något okänt ämnen på stationen jämfört med tre referensstationer i 10

187 Östersjön. Det är idag oklart vilken relevans observationerna av vitmärlans hälsotillstånd har på tillståndet i det utpekade problemområdet i Hanöbukten, då provtagningen endast utförts en gång under ett år i ett område som ligger utanför problemområde (Havs och vattenmyndigheten 2013). Makroalger Makroalgernas utbredning i de Västra delarna Hanöbukten har inventeras i tre områden under perioden (Figur 2; Medins Biologi 2014). På alla stationer domineras makrofaunasamhället av rödalger (fjäderslick, Polysiphonia fucoides, och ullsläke, Ceramitum tenuicorne), men även sågtång (Fucus serratus) och blåstång (Fucus vesiculosus) är vanligt förekommande. Statusen för makroalgssamhällena vid dessa stationer klassas som god till hög (god på de två stationerna i de mer ostliga områdena, och hög i den västliga stationen), och ingen generell trend till minskad eller ökad djuputbredning av samhällena ses över tid (Medins Biologi 2014). Stora ansamlingar av drivande rödalgsmattor från djupare havsområden verkar vara vanligt förekommande i Hanöbukten under åtminstone hösten (Jonsson m fl 2016; Havs och vattenmyndigheten 2016). Vilka effekter detta fenomen har på organismerna i Hanöbukten är idag inte klarlagt. Troligt är dock att rödalgsansamlingarna när de bryts ner på grundare vatten kan orsaka episodisk syrebrist och i sin tur påverka bottenfaunasamhället i området negativt. Sammanfattning Statusen för bottenfaunasamhället i området kring Västra Hanöbukten klassas som måttlig till god. Även om biomassan och tätheten i bottenfaunasamhället minskat sedan mitten av 1990-talet i området är detta inget unikt för just området kring Västra Hanöbukten då mönstret ses även längs Blekinges kust. Det finns indikationer på reproduktionsstörningar hos vitmärla i angränsande områden, men detta kan inte kopplas till något känt miljögift. Huruvida observationerna även är giltiga för problemområdet i Västra Hanöbukten är idag oklart. Makroalgssamhället i området klassas ha god till hög status, men periodvis förekommer stora ansamlingar av lösdrivande mattor av rödalger i området. Sammantaget indikerar inte resultaten för bottenfauna- och makroalgssamhället någon lokal störning kopplat till ett förändrat miljötillstånd. Effekterna av de stora ansamlingarna av lösdrivande rödalger är idag heller inte klarlagda, men det är fult möjligt att såväl fisk som bottenfauna i grundare kustområden påverkas negativt när dessa algmattor bryts ned. En trolig respons hos fisken är att den då skyr det påverkade områdena, medan tätheten av bottenfaunan sannolikt minskar som en effekt av lokal syrebrist. Fisk Fisksamhället i de grundare delarna (under 20 m) av Västra Hanöbukten (Figur 1 och 2) domineras av fiskar med ett marint ursprung som föredrar lägre vattentemperaturer. Vanligast förekommande arter under hösten i provfisken är torsk (Gadus morhua), rötsimpa (Myoxocephalus scorpius), och sill (Clupea harengus; Jonsson m fl 2016). Även skrubbskädda (Platichthys flesus) och vissa sötvattensarter som abborre (Perca fluviatilis) förekommer i området. Underlaget för att beskriva tillståndet för fisken på kusten kommer främst från kustnära provfisken utförda under hösten i egentliga Hanöbukten och liknande kustområden i södra Östersjön under åren (Figur 1), samt data från yrkesfiskets 11

188 loggböcker. Därtill finns information om skrubbskäddans hälsotillstånd från undersökningar utförda av Göteborgs universitet under åren (Figur 1 och 2), samt förekomst av sårskadad och sjuk fisk (skrubbskädda och torsk) analyserad av Statens veterinärmedicinska anstalt (SVA) under åren 2014 och Yrkesfiskets landningar Allmänheten i de Västra delarna av Hanöbukten larmade under slutet av 2010-talet bland annat om vikande fångster av framförallt torsk i området. De bästa data att tillgå för att belägga detta kommer från yrkesfiskets loggböcker då lokal övervakning av fisken i området saknades under tidsperioden (Havs och vattenmyndigheten 2013). Loggböckerna, vilka är obligatoriska för yrkesfisket, innehåller information om fiskets fångstplatser, hur mycket fångst som landas och med vilken ansträngning (tex antal redskap) fisket utförts. Dessa uppgifter rapporteras till Havs- och vattenmyndigheten varje månad. Vid analys av loggböcker från Hanöbukten under åren visar det sig mycket riktigt att mängden landad torsk i området minskat betydligt sedan 2009 i framförallt det småskaliga krok och garnfisket i problemområdet (ICES ruta 40G4; Havs och vattenmyndigheten 2013). Motsvarande minskning ses inte i fångsterna från trålfisket i området. Liknande mönster ses även i fångsterna i närliggande områden utanför det utpekade problemområdet. De minskade landningarna verkar såldes inte vara typiska för de inre delarna av Västra Hanöbukten utan snarare vara generellt gällande för regionen. Mängden landad fisk säger generellt inte så mycket om hur mycket fisk det finns i ett område då fångsterna påverkas av hur mycket man fiskar. När man studerar fiskeansträngningen (dvs hur många nät man lagt och hur många dygn man fiskat) i området är det uppenbart att även denna har minskat sedan mitten av 2000-talet i både Västra Hanöbukten och i närliggande områden (Havs och vattenmyndigheten 2013). De minskade landningarna av torsk kan således härledas till att man fiskat mindre. Kvoten mellan fångst och ansträngning, som är ett vanligt mått på hur mycket fisk det finns i ett område, visar inga riktade förändringar i vare sig problemområdet eller i de angränsade områdena (Havs och vattenmyndigheten 2013). Orsaken till varför man fiskat mindre sedan 2009 är inte klarlagd, men kan möjligtvis kopplas till att det kustnära nätfisket i området påverkats kraftigt av närvaro av säl och/eller ogynnsamma väderförhållanden. Provfisken Under hösten utfördes årliga provfisken i Västra Hanöbukten (Figur 1 och 2). Resultaten från dessa har jämförts med liknande provfisken utförda i närområdet under åren , samt med linkande provfisken utförda under hösten 2014 och 2015 längs kusten på Bornholm och Gotland, i Tyskland, Polen, Litauen, Lettland och Estland (Figur 1) inom forskningsprojekt BONUS-INSPIRE ( Vid tidpunkten för denna syntes har inte resultaten från provfisket under 2017 analyserats. Resultaten från provfisket under 2015 och 2016 visar att totalfångsten mätt som antal arter per nät var högst på de grundare stationerna, och under 2015 något högre jämfört med tidigare provfisken i området (Jonsson m fl opublicerat). I jämförelse med provfiskena inom BONUS-INSPIRE projektet ligger provfiskefångsterna i Västra Hanöbukten under 2015 och 2016 på en jämförbar nivå (Olsson 2017). Indikatorer som brukar användas i tolkning av provfiskefångster visar att diversitetsindexet (Shannon) är något högre under 2015 och 2016 än tidigare i området, och att fångsten av stor fisk (> 30 cm) är högre 2015 jämfört med åren Fångsten av mesopredatorer (fiskar som befinner sig i mitten av näringsväven) och rovfisk, samt den trofiska 12

189 medelnivån under 2015 och 2016 avviker inte från tidigare års fisken i området. I jämförelse med de områden som provfiskats inom BONUS-INSPIRE projektet avviker inte den trofiska medelnivån, diversitetsindexet eller fångsterna av mesopredatorer och rovfisk i Västra Hanöbukten under 2015 och Inga liknande jämförelser har utförts för fångsten av stor fisk (> 30 cm). Fångsterna av torsk var under 2015 liknande de under , men under 2016 var de lägre (Olsson 2017; Jonsson m fl opublicerat). Den låga fångsten under 2016 kan bero på att främst grundare stationer kunde fiskas under dessa år och att torsken framförallt förekommer på djupare stationer (Jonsson m fl opublicerat), men kan också reflektera att det fanns mer torsk i området under I jämförelse med andra liknande provfisken i södra Östersjöns kustområden var fångsterna av torsk i Hanöbukten jämförbara, under provfisket inom BONUS-INSPIRE-projektet i området 2014 till och med högre än i andra områden. Storleken på den fångade fisken varierade mellan 13 och 55 cm och medellängden (ca cm) i Hanöbukten avviker inte från andra liknande områden i södra Östersjön. Fångsten av stor torsk (> 38 cm) var jämförbar med tidigare fisken i närområdet. Överlag är fångstnivåerna i Hanöbukten och södra Östersjöns kustområden låga, men överensstämmer med tillståndet för torsken i de östra och västra bestånden i Östersjön (ICES 2017). I det östra beståndet var förekomsten av liten torsk (< 30 cm) högre under 2015 än 2016 och För det västra beståndet var även lekbiomassan högst under 2015 och lägre de två följande åren. Variationen mellan år i fångsterna av torsk som vi ser i provfiskena i Hanöbukten speglas således väl i hur mycket fisk det finns i utsjön i södra Östersjön. Data från de internationella trålundersökningarna i Östersjön visar även på att mängden framförallt liten torsk (< 20 cm) i de yttre delarna av Hanöbukten minskat kraftigt sedan 2009, men att denna minskning inte är större än i något annat område i Östersjön (Havs och vattenmyndigheten 2013). Konditionen hos torsk mätt som Fulton s konditionsindex (totalvikt) under provfiskena i Västra Hanöbukten 2015 och 2016 låg mellan , och mellan % av fiskarna hade en konditionsfaktor under gränsvärdet 0.8 (Marteinsdotter och Begg 2002). Även om detta indikerar en låg kondition hos fisken, är siffrorna jämförbara med tidigare undersökningar i område. I jämförelse med fisken utförda i Polen, Tyskland och på Bornholm var konditionen hos torsken i Västra Hanöbukten dock något lägre. Konditionen hos torsk i Östersjön har sen början av 2000-talet varit låg (Eero m fl 2015), och ca % av den fångade fisken har haft ett konditionsindex under 0.8 (ICES 2016). Orsaken till den låga konditionen hos torsken i Östersjön är inte klarlagd, men kan sannolikt kopplas till födobrist (Casini m fl 2016). Fångsten av skrubbskädda var låg under provfiskena i Västra Hanöbukten 2015 och I jämförelse med tidigare provfisken i området är dessa låga fångster dock på intet sätt unika (Jonsson m fl opublicerat). I jämförelse med andra kustområden i södra Östersjön är fångsterna av skrubbskädda i Hanöbukten jämförbara bortsett de i Tyskland som är högre (Olsson 2017). Enligt ICES beståndsskattningar har förekomsten av skrubbskädda minskat ganska kraftigt i Östersjön sedan början av 2000-talet, och sedan 2012 har värdena varit de lägsta under hela tidsserien (ICES 2017). Således är de låga fångster som observerats under provfiskena 2015 och 2016 överensstämmande med beståndssituationen för skrubbskädda i Östersjön. Storleken på skrubbskäddan under provfiskena 2015 och 2016 varierade mellan 12 och 31 cm (medellängd ca 20 cm; 13

190 Jonsson m fl opublicerat). Medellängden ligger något lägre än på Bornholm och Polen, men fångsterna av stor skrubbskädda (> 23 cm) är jämförbara med de som observerats i tidigare provfisken i Hanöbukten (Olsson 2017; Jonsson m fl opublicerat). Konditionen (mätt som Fulton s konditionsindex, somatisk vikt inkl. gonader) hos skrubbskädda var låg under provfiskena 2015 och 2016, och mellan % av fiskarna låg under värdet För värden under 1.05 anser fiskare att skrubbskäddan har dålig kondition och inte är säljbar (Nissling m fl 2014). Jämfört med andra områden i södra Östersjön är dock den låga konditionen hos skrubbskädda i Västra Hanöbukten inte avvikande. Orsaken till den låga konditionen hos skrubbskädda är idag inte klarlagd. Fiskens hälsotillstånd Under åren har Göteborgs universitet undersökt hälsan hos skrubbskäddan i det utpekade problemområdet i Västra Hanöbukten. Hälsan hos fisken har kvantifierats med hjälp av ett antal så kallade biomarkörer för att spåra effekter av giftiga ämnen i miljön (Förlin m fl 2017a). Resultaten visar att hälsan hos skrubbskäddorna fångade i Hanöbukten inte skiljer sig nämnvärt från de som provtagits i en referenslokal i östra Blekinges skärgård (Torhamn; Förlin 2017b; Figur 2). Detta tyder således inte på en ökad påverkan på fisken i Västra Hanöbukten Vid en jämförelse med skrubbskäddor från Kvädöfjärden (södra Östergötlands skärgård; Figur 1) fanns dock vissa skillnader i fiskens hälsa som skulle kunna indikera att fisken i Västra Hanöbukten och Blekinge skärgård har sämre hälsotillstånd än de i Kvädöfjärden. Detta samband kvarstod även när man jämförde skrubbskäddor av samma lektyp (pelagisk och demersal lektyp) från de olika områdena. I denna jämförelse var dock materialet från Kvädöfjärden begränsat till några få individer, och det är i dagsläget kan de observerade skillnaderna inte kopplas till något eller några miljögifter som mätts i området. Därtill är det även oklart hur naturliga gradienter mellan områden i tex vattentemperatur påverkar fiskens fysiologi och tillväxt, och därmed vissa av de provtagna hälsovariablerna. Sårskadad och sjuk fisk SVA hade under 2014 och 2015 ett uppdrag att från lokala fiskare i Västra Hanöbukten samla in såväl sjuk och sårskadad som frisk fisk för analys. Syftet med uppdraget var att verifiera allmänhetens tidigare observationer genom att kartlägga omfattningen av sjuk och sårskadad fisk i Västra Hanöbukten, samt om möjligt påvisa orsakerna till uppkomsten av skadorna (Statens Veterinärmedicinska Anstalt 2015). Resultaten från uppdraget visade att relativt få skadade och sjuka fiskar skickades in av de lokala fiskarna. Av de inskickade torskarna uppvisade 2.8 % någon form av yttre påverkan, medan motsvarande siffra för skrubbskädda var 0.6 % (Statens Veterinärmedicinska Anstalt 2015). Frekvensen av sjuk och sårskadad fisk låg på samma nivå som insamlad fisk från andra länder i södra Östersjön under samma tidsperiod. Det var endast under vintermånaderna som frekvensen av påverkad torsk var förhöjd (20 %). Däremot hade de analyserade fiskarna relativt god kondition (medelvärde ca 0.9) även om de var skadade eller sjuka (Statens Veterinärmedicinska Anstalt 2015). Man hittade ingen gemensam sjukdomsframkallande organism hos den sjuka fisken, men hos skrubbskädda kunde sår på buksidan kopplas till den i sedimentet naturligt förekommande bakterien Aeromonas salmonicella (Statens Veterinärmedicinska Anstalt 2015). Hos torskarna observerades tre typer av sår; bitskador från säl (24 % av fiskarna), runda djupa sår på sidan av fisken (17 %), samt hudrodnader, fenröta och diffusa sår/skador (60 %). De runda djupa såren kunde inte kopplas till någon bakterie, parasit, virus eller svampsjukdom (Statens Veterinärmedicinska Anstalt 2015). Det 14

191 verkar snarare handla om bitskador från nejonögon i grunda kustnära vatten. Inte heller den tredje typen av skador kunde kopplas till någon känd sjukdomsalstrande vektor. Sammantaget fanns inte någon koppling mellan miljögiftsexponering och de observerade sårskadorna. Därtill kunde de frätskador på framförallt skrubbskädda som allmänheten rapporterat om inte återfinnas i den inskickade fiskarna. I de provfisken som utförts i de mer kustnära delarna av Västra Hanöbukten under åren (Figur 2), verkar dock frekvensen av yttre abnormiteter hos den fångade fisken vara något förhöjd jämfört med som vanligtvis observeras i liknande provfisken längs den svenska ostkusten (Jonsson m fl opublicerat). I de flesta provfiskena som utförts i Västra Hanöbukten låg frekvensen av fisk med yttre abnormiteter mellan % och det var framförallt hos torsk som symptomen uppträdde. Frekvensen av fisk med yttre abnormiteter brukar ligga under 1 % i jämförbara provfisken som utförs årligen i Sverige (Jonsson m fl opublicerat). De mest förekommande abnormiteterna i området var liknande de i SVA s studie med en dominans av hudsår, blödningar och tumörer (Figur 2). Inte heller i dessa provfisken kunde de av allmänheten så typiska frätskadorna på framförallt skrubbskädda påvisas. Tyvärr har man inte på ett systematiskt sätt noterat förekomst av yttre abnormiteter under provfiskena inom BONUS INSPIREprojektet, varför det inte går att jämföra resultaten från Västra Hanöbukten med de från provfiskena i andra kustområden i södra Östersjön. Figur 2. Exempel på de yttre abnormiteter (hudirritation och hudsår) hos torsk från provfisket i Hanöbukten Foto: Jon Duberg, SLU Aqua. Sammanfattning Sammanfattningsvis visar tillgänglig data på minskade fångster av torsk i yrkesfisket i de inre delarna av Västra Hanöbukten: Provfisken visar en förväntad fångst av torsk men något lägre fångst av skrubbskädda i Västra Hanöbukten under jämfört med tidigare provfisken i området och i södra Östersjöns kustområden. Därtill har både torsken och skrubbskäddan i området låg kondition, och en något förhöjd frekvens av yttre abnormiteter. Dock verkar frekvensen av sårskadad fisk inte vara förhöjd i Västra Hanöbukten jämfört med andra jämförbara områden i södra Östersjön. Hälsan hos skrubbskäddan i området visar en antydan till att vara försämrad jämfört med ett referensområde längs kusten i Östergötland. Detta verkar dock inte vara något unik för just Västra Hanöbukten då ett liknande hälsotillstånd ses längs Blekingekusten. Den något försämrad hälsan längs sydkusten kan inte kopplas till något känt miljögift, och det är därtill oklart hur fysiologin hos skrubbskädda påverkas av naturliga gradienter i miljön. 15