Inventering med ROV av epibottenfauna

Transkript

1 Inventering med ROV av epibottenfauna - för uppföljning av effekterna av det reglerade räktrålfisket i Gullmarn Rapport 2011:02

2 Rapportnr: 2011:02 ISSN: X Redaktör: Anders Olsson/Maria Kilnäs Foto: Roger Johansson Text: Lisbeth Jonsson, Institutionen för Marin Ekologi, Tjärnö, Göteborgs Universitet Utgivare: Länsstyrelsen i Västra Götalands län, naturvårdsenheten Rapporten finns som pdf på under Publikationer/Rapporter.

3 Förord Gullmarsfjorden är ett för Sverige unikt havsområde. På fjordens branta klippväggar och djupa mjukbottnar finns ett mycket rikt marint växt- och djurliv. De speciella förhållandena som råder i fjorden medför att djur som lever på stora djup ute i havet kan påträffas förhållandevis grunt inne i fjorden. Området har höga naturvärden och är idag både skyddat som naturreservat och natura 2000-område. Hela fjorden var under en period på 90-talet stängd för trålfiske men 1999 tilläts trålfiske efter räka på nytt. Räkfisket i fjorden är sedan återinförandet starkt reglerat och fiske får bara bedrivas inom ett område. Göteborgs universitet fick 2010 i uppdrag att utreda om regleringen av trålfisket i fjorden har haft gynnsamma effekter på epibentisk fauna. Resultat jämfördes med en undersökning från Vid båda tillfällena användes en ROV (Remotely Operated Vehicle) för att filma fjordens djupa mjukbottnar. Resultatet från 2010 års undersökning pekar på skillnader mellan trålade och otrålade områden men också en försämring av den epibentiska faunan i hela fjorden sedan Arter som inte påträffades i områden där trålning är tillåten var bland annat den stora piprensaren (Funiculina quadrangularis) och neptunusnäckan (Neptunea antiqua). Arter av kommersiellt intresse t.ex. plattfiskar förekom oftare i områden som inte var utsatt för trålning. Undersökningen pekar också på en nedgång av nordhavsräkan (Pandalus borealis) i Gullmarsfjorden. Undersökningen är utförd av Göteborgs universitet, Institutionen för marin ekologi. De tackas för ett väl genomfört arbete. Slutsatser och synpunkter i rapporten är författarnas egna. Göteborg i april 2011 Sven Swedberg Enhetschef, Naturvårdsenheten

4 Bakgrund och introduktion I Gullmarsfjorden på Sveriges västkust har det sedan länge bedrivits trålfiske efter nordhavsräka (Pandalus borealis). Trålfisket fick ske i hela fjorden djupare än 50 m. Fjorden förklarades 31 mars 1983 som naturvårdsområde av länsstyrelsen i Göteborgs och Bohus län och 2001 fick området dessutom status som Natura 2000-område förbjöds trålfisket i Gullmarsfjorden. Orsakerna till detta var att området skulle kunna användas som referensområde för marinbiologisk forskning, och att man ville skydda reproduktionsoch uppväxtområden för flera värdefulla fiskarter (Hansson. et al. 1997). Den 1 juli 1999 blev dock trålning tillåtet igen inom vissa delar av Gullmarsfjorden. Enligt de bestämmelser som gäller idag får fjorden endast trålas under totalt 100 dagar per år. Fisket får utföras av maximalt 6 fartyg som endast får tråla en dag i veckan, och trålen skall bland annat var utrustad med artsorterande rist. Området där trålning är tillåten begränsas av latituden 58 18,05 N i söder och 58 21,70 N i norr och är markerad med svart ram på fig 1 och 2. Inom detta område gäller dessutom ytterligare restriktioner för fiske med trål (FIFS 2004:36). I år (2010) fick Institutionen för Marin Ekologi, Tjärnö, Göteborgs Universitet i uppdrag att göra en ny inventering av epibottenfaunan bestående av videofilmning av 20 transekter med ROV-teknologi. Fältstudien genomfördes i september. Inför inventeringen fick vi kartor över Gullmarfjorden där frekvensen av trålspår efter en undersökning utförd av Marin Mätteknik AB och beställd av Länsstyrelsen, var markerade i olika färger där grönt står för enstaka trålspår, gult för spridda trålspår och rött för frekventa trålspår (Fig 1 och 2). Syftet med projektet är att klarlägga om restriktionerna på trålfisket har haft gynnsam effekt på epibottenfaunan på mjukbottnarna i Gullmarsfjorden. Tidigare undersökningar i området: 1996 till 1997 gjordes en manipulativ studie på trålningseffekter för infauna. Under studien jämfördes infauna prover från sex områden, som utsattes för trålning av en kontrakterad trålfiskare, med prover från tre otrålade kontrollområden (Hanson et al. 2000; Lindegarth et al. 2000). Trålningen fick inte ske närmre än 400 m från de tre kontrollområden. Provtagningarna skedde vid fyra tillfällen före trålningen (juli-nov 1996) samt vid ytterligare fyra tillfällen i slutet av trålningsperioden (juli-nov 1997). Den experimentella trålningen skedde fr.o.m. december 1996 t.o.m. november För att hitta eventuella effekter av räktrålningen gjordes följande studier: a) Insamling av kvantitativa bottenfaunaprover med en bottenhuggare (0.1 m 2 ) för identifiering av befintliga arter, samt räkning av antal arter, antal individer samt vägning av biomassa i våtvikt, både totalt och för enskilda arter samt hopslagna i olika funktionella grupper. b) Sedimentprofilfotografering för att kunna bedöma bottenmiljön. Successionsstadiet i de olika områdena analyserades med hjälp av ett kvalitetsindex BHQ (Bentic Habitat Quality index), där ett lågt värde indikerar ett tidigt successionsstadium, d.v.s. en störd bottenmiljö. c) Provtagning av sedimentets vattenhalt samt halt av organiskt material.

5 Våren 1999 genomfördes en undersökning av bentisk epifauna med hjälp av ROV-teknik (Remotely Operated Vehicle) i samband med att trålfisket skulle återupptas i fjorden fr.o.m. 1 juli Undersökningen jämförde epifaunan mellan trålade och otrålade områden (Jonsson och Lundälv, 1999). Totalt filmades 36 transekter, fyra vardera i vart och ett av nio delområden. De flesta av transekterna filmades i områden som var otrålade sedan 1990, dvs i områden 1, 2, 4, 6, 8 och 9. Områden 3, 5, 7 trålades i undersökningen (Fig 3). Fig 1. Norra delen av fjorden med tätheten av trålspår markerade i olika färger. Sjökort Sjöfartsverket

6 Fig 2. Södra delen av fjorden med tätheten av trålspår markerade i olika färger. Sjökort Sjöfartsverket

7 Fig 3. Karta över fjorden där beteckningar för områdena för undersökningen 1999 är inlagda. Områden 2-7 ingick i undersökningen , områden 2, 4, 6 var kontrollområden och trålades inte, medan områden 3, 5, 7 trålades. Områden 1 och 9 är nya kontrollområden som inte ska trålas. Område 4-8 blev nytt trålområde tillsammans med de södra delarna av områden 2 och 3.

8 Fig 4. Testområdet för provfiske vid Skår. Se Appendix 4 för positioner av testområdet utfördes en undersökning där man jämförde bottenfauna samhällets status mellan trålade och otrålade områden. Undersökningen genomfördes med SPI (Sediment Profile Imager) (Rosenberg och Hansson, 2004). Provfiske Utöver den kommersiella trålningen pågår också ett provfiske i tre områden (Fig 4, 5 och 6, Appendix 4) som provfiskas med kräfttrål och fisktrål av Fiskeriverket sedan år Kräfttrålen har trålbord som väger 128 kg vardera och öppningen mellan dem är 30 m, medan fisktrålens bord väger 20 kg och har en öppning på 16 m. Kräfttrålen används vid provfisket för att få jämförbara resultat med övriga provfiskeområde i svenska vatten, trots att inget kräfttrålfiske pågår i Gullmarn och kräfttrålen orsakar djupare trålspår då de är gjorda för att gräva ner sig i sedimentet. Två av områdena, Saltkällan och Bredungen, trålas två dagar om året (maj och oktober) och endast ett tråldrag görs i varje område och tillfälle. I området vid Skår, som används som ett testområde, trålas också två dagar om året men vid varje tillfälle görs mellan 6 och 10 tråldrag. Områdena är ca 100 m breda och hela ytan i områdena trålas inte varje gång, men har förmodligen blivit trålad vid något tillfälle. Tråldragen är ca 2300 m långa. Material och metoder Fartyg och ROV För kartläggningsarbetet användes ett mindre specialkonstruerat fartyg, R/V Lophelia. Fartyget är 11,8 m långt, byggt av aluminium och försett med två marindieslar samt jetaggregat för framdrift. Marschfarten är drygt 8 knop. Fartyget är försett med hydraulisk ankringsutrustning för ankring på flera hundra meters djup.

9 Fig 5. Provfiskeområdet vid Bredungen. Se Appendix 4 för positioner av testområdet. R/V Lophelia är anpassat för hantering och manövrering av fjärrstyrda undervattensfarkoster (ROV), och för detta uppdrag användes en ROV från Ocean Modules av typen V8 Sii (Fig 7) med ett maximalt arbetsdjup på 500 m. Det är en liten ROV (ca 80x70x50 cm i storlek och med en vikt på 65 kg) med åtta propellrar och där kamerahusen är fast monterade så att i stället hela ROV:en får tiltas i höjdled eller svängas i sidled vid filmning och fotografering. ROV:en har ett dynamiskt positioneringssystem, dvs den kan själv hålla en viss position över bottnen genom R/V Lophelia är anpassat för hantering och manövrering av fjärrstyrda undervattensfarkoster (ROV), och för detta uppdrag användes en ROV från Ocean Modules av typen V8 Sii (Fig 7) med ett maximalt arbetsdjup på 500 m. Det är en liten ROV (ca 80x70x50 cm i storlek och med en vikt på 65 kg) med åtta propellrar och där kamerahusen är fast monterade så att i stället hela ROV:en får tiltas i höjdled eller svängas i sidled vid filmning och fotografering. ROV:en har ett dynamiskt positioneringssystem, dvs den kan själv hålla en viss position över bottnen genom att justera med propellrarna. För signalöverföring och kraftförsörjning användes en ca 250 m lång kabel. Pga förseningar från Ocean Modules är kabeln för tillfället anpassad för analog bildöverföring med en viss försämring av bildkvaliteten som följd. ROV:en är försedd med en videokamera och en stillbildskamera. Videomaterialet bandas ombord på båten på en digital DV-CAM-bandspelare av typen Sony DSR 30P. Kameran kan fjärrstyras från en dator ombord. Arbetsbelysning består av två LEDstrålkastare. Farkosten är försedd med fluxgate-kompass och djupsensor, vars mätdata kan avläsas ombord tillsammans med videobilden, med hjälp av ett s k video-overlay - system, där även datum och klockslag visas. ROV:en är också försedd med en skannande sonar (Tritech Micron), som i detta uppdrag användes för att upptäcka trålspår. Fartygets position bestäms med hjälp av en DGPS-utrustning av typen GPS Pro, vilken normalt ger en positioneringsnoggrannhet bättre än 1 m. För positionering av ROV:en används ett Ultra Short Baseline System (USBL) av typen Simrad HPR 410P. En transducer på fartyget kan sänkas ner i vattnet under skrovet genom ett rör i detsamma. Tranducern kommunicerar akustiskt med en transponder på ROV:n, och i en HPRmaskin kalkyleras avstånd och riktning till ROV:en. I systemet ingår även ett GPS-gyro

10 Fig 6. Provfiskeområdet vid Saltkällan. Se Appendix 4 för positioner av testområdet. Fig 7. Ocean Modules V8 Sii

11 Fig 8. Karta från Olex som visar positionerna för transekterna i norra inre delen av fjorden. För start- och slutpositioner för transekterna se Appendix 1. av typen Furuno SC-110. Positioneringsnoggrannheten i detta system kan variera något beroende på bottentopografi, hydrografiska förhållanden, sjögång mm, men är normalt ca 2 % av avståndet mellan fartyg och ROV:en, i realiteten vanligen ca 2-5 m. Med en navigationsprogramvara av typen Olex integreras alla data ifrån fartygets och ROV:ens rörelser och lagras i form av spår i en kartbild. I spåren, som beskriver ROV:ens rörelser lagras även tidsinformation, som är synkroniserad med de tidsangivelser på videobandningarna som gjordes. Vid senare analyser på laboratoriet kan således observationer på videobanden relateras till positioner i kartbilden. Fartyget är också utrustat med ett dubbelfrekvensekolod (38- och 200 KHz) av typen Simrad ES 60. Även ekolodet är anslutet till Olex navigationsprogramvara, vilken kontinuerligt lagrar in ekolodsdata under fartygets gång. På detta sätt kan en batymetrisk bild av bottentopografin byggas upp i programvaran. Kvalitén på batymetrin blir successivt bättre, ju fler ekolodsdata som lagras in från ett specifikt område. Transekter Transekterna valdes ut i fyra områden, ett område i yttre delen av fjorden och ett i inre delen, i båda dessa valdes sedan två områden, ett otrålat och ett trålat område. I vart och ett av dessa fyra områden filmades fem transekter som valdes med så stor spridning som

12 Fig 9. Karta från Olex som visar positionerna för transekterna i norra delen av fjorden. För start- och slutpositioner för transekterna se Appendix 1. möjligt inom området i fråga och på så lika djup som möjligt (Fig 8, 9 0ch 10). Transekterna kördes i en så rak linje och så nära bottnen som möjligt uppskattningsvis i ca 90 m. Efter ca 20 m in på transekten sattes ROV:en ner på bottnen och en sonarbild togs. Därefter återupptogs videofilmningen av transekten och ca 20 m innan slutet på transekten togs ytterligare en sonarbild. Skalan på sonaren var inställd på en 20 m radie, men pga av ROV:en var så liten och därmed sonaren så nära bottnen, kunde oftast sonaren inte läsa av bottnen mer än i en ca 30-meters cirkel. Antalet spår på sonarbilderna som kunde identifieras som troliga trålspår räknades senare på labb. Ocean Modules V8 Sii ROV saknade lasermarkörer som i normala kan användas för att beräkna den ungefärliga bredden på transekterna. I stället kontrollerades den visuella storleken på ett större antal ormstjärnor när de befann sig på samma ställe i ungefär 30 st filmrutor och bredden på transekterna beräknades efter detta, och blev uppskattningsvis 0,36-0,52 m med ett genomsnitt av 0,44 m. Detta värde användes sedan för att beräkna antal m 2 som varje transekt täckte och antalet individer av varje art per m 2. På detta sätt kan antalet individer av de olika taxa direkt jämföras mellan transekterna trots olika längd på dessa. Den vidare analysen av materialet bestod av genomgång av bandat videomaterial och statistisk analys. Ett mindre antal stillbilder av intressanta arter togs också. Statistik

13 De olika lokalernas artsamhällen analyserades med hjälp av det multivariata statistikprogrammet PRIMER (Clarke & Warwick 2001, Clarke & Gorley 2006) samt PER- MANOVA+ for PRIMER (Anderson, Gorley, Clarke 2008). Antalet individer i transekterna fjärderotstransformerades för att reducera den utslagsgivande betydelsen av de dominerande taxa och samtidigt ge de ovanligare taxa större betydelse. Rankade likhetskoefficienter (Bray-Curtis likhetsindex), som bygger på jämförelser av taxa från samtliga transekter, användes för att få fram en MDS-plot (Multi Dimensional Scaling). MDS-plotten konstruerar en karta i ett oändligt antal dimensioner över de olika lokalerna och ju större likhet mellan taxasammansättningen i två transekter, desto närmre varandra ligger symbolerna för dessa två transekter på MDS-plotten. Kartan komprimeras av programmet till två eller tre dimensioner vilket skapar en viss stress, dvs en felmarginal. Denna stress ska normalt ligga under värdet 0,2 för att MDSplotten ska anses vara tillförlitlig i analysen. PERMDISP (Tests of homogeneity of dispersions) användes för att testa spridningen av data i transekterna från trålade/otrålade områden. PERMANOVA (Permutational ANO- VA and MANOVA) kan testa en experimentdesign med flera variablers (i detta fall taxa) reaktion på en eller flera faktorer (i detta fall de otrålade/trålade områdena samt de inre och yttre områdena av fjorden). Testet är analogt med den univariata variansanalysen ANOVA men får fram signifikansvärden (p) genom att använda sig av permutationer. I de parvisa PERMANOVA-testerna användes i stället Monte Carlo testet för att få fram p-värden då antalet unika permutationer var lågt. Den statistiska modellen var en tvåvägs korsad variansanalys med de fixa faktorerna trålat/otrålat och inre/yttre delen av fjorden. Transekterna 21 och 22 togs bort från den statistiska analysen för att få balanserade data. Fig 10. Karta från Olex som visar positionerna för transekterna i den södra yttre delen av fjorden. För start- och slutpositioner för transekterna se Appendix 1.

14 Fig 11. En brännmanet som fastnat på bottnen och som är omgärdad av nakensnäckor Flabellina verrucosa. Detta observerades vid flera tillfällen i den inre delen av fjorden (transekt 7). Foto: Roger Johansson Fig 12. Stapeldiagram som visar antal individer/m 2. O och T = Otrålade och Trålade transekter. Numren i nederkanten visar transektnummer men ordningen är sorterad efter flest ind/m 2.

15 12 Antal taxa O O O O O O O O O O O O T T T T T T T T T T Fig 13. Stapeldiagram som visar antalet taxa observerade i transekterna. O och T står för otrålade och trålade områden. Ordningen på transekterna är delvis omkastade för att visa O och T grupperade tillsammans. CAP (Canonical analysis of principal coordinates) är konstruerat för att på bästa sätt separera mellan a priori valda grupper av prov, i motsats till MDS som visar skillnader mellan proven men inte nödvändigvis mellan grupper av prov (Anderson & WIllis 2003). CAP kan också ge information om hur distinkta de a priori valda grupperna av prov är genom att stryka en transekt i taget (leave-one-out method) och undersöka CAP:s förmåga att placera transekten i korrekt grupp utifrån de observerade taxa för denna. Testet redogör också för vilka transekter som placeras fel. CAP användes dessutom här för att jämföra resultaten mellan 1999 års undersökning och denna undersökning För att upptäcka hur de observerade taxa i inventeringen gav upphov till de skillnader mellan grupper av prov som CAP upptäckte utfördes post hoc korrelationstester. De taxa som uppvisar de största eller minsta korrelationerna med CAP-axlarna är de taxa som mest påverkar skillnaderna mellan provgrupperna. Signifikansgränser är markerade i samtliga korrelationsfigurer (Fig 20, 23 och 24) men dessa gränser måste tolkas med stor försiktighet och antyder endast vilka taxa som skiljer sig mest mellan de undersökta grupperna.

16 Fig 14. En hopdragen cylinderros Pachycerianthus multiplicatus och räkor Spirontocaris liljeborgii. Det vita nedanför cylinderrosen är en huvudet på en plattfisk som förmodligen gömde sig under cylinderrosen liksom räkorna. Foto: Roger Johansson Resultat och diskussion Resultat från undersökningen Resultaten från undersökningen varierade. 137 taxa identifierades i bottenhuggen. Faunan testades på 21 variabler men endast totala antalet echinodermer visade en signifikant negativ effekt av trål-ningen. Antalet minskade procentuellt mer i de trålade områdena (38 %) än i kontrollområdena (13 %). De övergripande variablerna artantal, totala individantal och total biomassa minskade generellt, men statistiskt osignifikant, i områdena. En trend fanns dock att minskningen var större i de trålade områdena än i kontrollområdena. Bottenfaunan i samtliga områden förändrades markant, oberoende av behandling, från första året till det andra. Här har de tidvis hypoxiska förhållanden i fjorden troligen spelat en stor roll. Statistiskt signifikant var den stora variationen i antalet arter, antalet individer och biomassa mellan de olika provtagningarna, vilket tyder på att stora förändringar kan ske inom så korta tidsrymder som veckor och månader. Trålning påverkar den bentiska miljön negativt enligt BHQ-index. Lägre successionsordning och större variation i miljön kunde statistiskt påvisas. BHQ-indexet minskade med i genomsnitt 27 % i de trålade områdena jämfört med 11 % i kontrollområdena. Däremot kunde inga effekter av trålning bevisas genom mätning av vattenhalt och organiskt material i bottensedimentet. Resultat undersökningen 1999 Antalet taxa som observerades i varje transekt, visade ingen signifikant skillnad mellan trålade och otrålade områden (p=0,885, n=2), däremot hög signifikant skillnad mellan de olika områdena (p=0,006, n=6). Co-faktorn djupet hade här signifikant betydelse

17 Fig 15. En Neptunsnäcka Neptunea antiqua halvt täckt av sediment med en havsanemon Hormathia digitata som typiskt sätter sig på skal av stora snäckor. Nederst sidanom tentaklerna syns snäckans sifon. Foto: Roger Johansson Fig 16. Sjöborren Echinus acutus var norvegicus som endast är känd från Gullmarfjorden i svenska vatten. Foto: Roger Johansson

18 Fig 17. En av de tre klorockor Amblyraja radiata som observerades vid inventeringen. Foto: Roger Johansson (p=0,046). Totala antalet individer i varje transekt skiljde sig inte heller signifikant mellan trålade och otrålade områden (p=0,689, n=2), medan däremot signifikanta skillnader mellan stationerna upptäcktes (p=0,002, n=12). Återigen hade djupet signifikant betydelse (p=0,031). Resultat undersökningen 2010 Totalt filmades 22 transekter, tio inom trålade områden och tolv i otrålade områden(appendix 1, 2 och 3). Tjugo transekter var planerade men två transekter filmades på fel lokal, dessa är transekter 21 och 22. Dessa låg i ett område som var grönmarkerat på Fig 1, vilket stämde med att vi endast kunde se ett svagt trålspår på sonaren. Längderna på transekterna varierade mellan 79 och 119 m. Med en genomsnittlig transektbredd av 0,44 m innebär detta att mellan 34,8 och 52,4 m 2 filmades i varje transekt och att en sammanlagd yta av 967 m 2 täcktes i transekterna. Därutöver filmades även sträckorna mellan fartyget och transekterna men mer översiktligt och observationer från dessa sträckor ingår inte i de statistiska testerna, liksom transekterna 21 och 22. I den inre delen av fjorden låg vi vid ett tillfälle så nära land att vi också filmade hårdbottensväggen upp till ytan. Totalt identifierades 30 taxa i transekterna varav 22 till art och tre till släkte medan de övriga fem endast kunde bestämmas till grupp. Antalet individer på de olika transekterna varierade stort, mellan 53 och 1344, där dock 1300 av dessa 1344 bestod av en nakensnäcka, Flabellina verrucosa (Fig 11). Dessa samlades runt brännmaneter på bottnen för att äta av dem. Det stora antalet nakensnäckor gjorde att de fick skattas då de var så många att de var omöjliga att räkna. Utan nakensnäckorna varierade individantal mellan 44 och 518. Av de övriga taxa räknades totalt 6217 individer. De vanligaste taxa var rörbyggande havsborstmaskar, kammusslan Pseudamussium peslutrae, (tidigare P. septemradiatum) ormstjärnorna Ophiura ophiura och O. sarsi samt de oregelbundna sjöborrarna.

19 Fig 18. MDS plot som bygger på en likhetsmatris och som visar likheten mellan de observerade faunasamhällena i transekterna som avstånd mellan symbolerna i plotten. Vid en jämförelse mellan antalet indiver per m 2 för transekterna i otrålade och trålade områdena blev resultatet 10,16 och 5,01 respektive. Antal observerade individer/m 2 i varje transekter syns i Fig 12. Antalet taxa observerade i transekterna för otrålade och trålade uppgick till 26 och 21 respektive av totalt 30. Antalet observerade taxa i de olika transekterna varierade mellan fyra och tolv där variationen tycks vara större i transekterna i de trålade områdena (Fig 13). Nässeldjur Endast två arter av sjöpennor observerades. Den ena var den stora piprensaren Funiculina quadarangularis som sågs i enstaka exemplar på tre av de otrålade transekterna. Den rikaste förekomsten av dem observerades i stället på vägen från transekt 20 tillbaka till fartyget där vi på ca 50 m djup passerade en skog av stora piprensare, ca 30 stycken på ett par minuter. Den andra arten av sjöpennor var den lilla piprensaren Virgularia mirabilis som sågs på några av de trålade transekterna men inte på de otrålade. Denna sjöpenna har förmåga att snabbt dra sig ner i sedimentet och kan därför överleva bättre i trålade områden än de andra sjöpennorna. Två arter av cylinderrosor observerades, dels den stora Pachycerianthus multiplicatus (Fig 14) på två av de otrålade transekterna och på en av de trålade. Den rikaste förekomsten av dem såg vi tillsammans med den stora piprensaren när vi filmade på väg tillbaka till båten efter transekt 20. Den mindre cylinderrosen, Cerianthus lloydi var betydligt vanligare och sågs på hälften av transekterna. Den stora anemonen Bolocera tuediae observerades endast på en trålad transekt, under den fanns flera räkor som sökte skydd under tentaklerna. En annan anemon, Hormathia digitata (Fig 15), som typiskt sitter på skal av stora snäckor i en mutualistisk symbios, såg i några exemplar på de otrålade transekterna. Tagghudingar Ett mycket stort antal sjöborrar observerades vid inventeringen. Med få undantag var de täckta av sediment men pga av de typiska spåren i sedimentet och kroppsformen var det möjligt att urskilja dem och räkna antalet. Ibland kunde också en lyrformig fasciol (en

20 Fig 19. CAP-plot med en axel (CAP 1) som visar att de observerade taxa i transekterna i de trålade och otrålade områdena i princip är helt separerade. krets av cilierade klubbformade taggar på ovansidan av borren) skymta. Eftersom det var svårt att identifiera sjöborrarna till art samlades de i en grupp, Spatangoida, oregelbundna sjöborrar, men arterna bör vara Brissopsis lyrifera, Echinocardium cordatum och Spatangus rachii (H.G. Hansson pers komm), som är de vanligt förekommande arterna på mjukbottnar på de undersökta djupen längs västkusten. En regelbunden sjöborre observerades också i två exemplar på mjukbotten, dessa var Echinus acutus var. norvegicus (Fig 16), endast känd från Gullmarfjorden i svenska vatten men vanlig i Norge (H.G. Hansson pers komm). Eftersom det var i närheten av hårdbottensväggarna kan de ha vandrat ut därifrån, då mjukbotten inte är ett normalt habitat för regelbundna sjöborrar. Ormstjärnorna Ophiura spp (består med största sannolikhet av arterna Ophiura ophiura och O. sarsi, men dessa kan endast säkert skiljas från varandra vid undersökning på labb under lupp) var det näst vanligaste taxonet efter havsborstmaskarna och observerades på alla utom tre transekter, men med en mycket stor variation i antal, mellan 1 och 341 individer. Fisk Sju taxa av fisk observerades och de absolut vanligast förekommande arterna var spetstjärtat långebarn Lumpenus lampretaeformis och plattfiskar. Med mycket få undantag observerades endast små individer av dessa arter, vilket tyder på att Gullmarn kan vara en viktig uppväxtmiljö för dessa. I några fall kunde plattfiskarna identifieras till rödspotta Pleuronectes platessa och lerskädda Hippoglossoides platessoides men vanligtvis var de för små för att säkert kunna artbestämmas. Klorocka Amblyraja radiata (Fig 17) observerades på tre av transekterna. Skräp Skräp som observerades under filmningen av transekterna noterades. Detta skräp bestod av ett par rep, handske, tyg eller presenning, ölburk och fiskekula. Trålspår Två sonarbilder togs i varje transekt och vid en genomgång av dessa syntes en tydlig

21 skillnad mellan de trålade och otrålade områdena. I de trålade områdena kunde mellan 5 och 12 trålspår räknas per sonarbild. Detta gav ett snitt på 8,25 per sonarbild, eller ett trålspår per 3,6 m då sonarbilderna täckte 30 m. I de otrålade kunde endast enstaka svaga pår urskiljas som inte med säkerhet kunde definieras som trålspår. Skulle de vara trålspår kan de i så fall vara 20 år gamla då de låg i de områden av fjorden som inte ska ha trålats sedan trålförbudet Vid en jämförelse mellan Fig 2 och 4 är det uppenbart att provfisket som utförs vid Skår ger upphov till en hög frekvens av trålspår och är jämförbar med frekvensen av trålspår inom området för kommersiellt trålfiske. Statistik En multivariabel MDS-plot (Fig 18) utfördes, med data från en likhetsmatris, som indikerade att det finns en skillnad mellan de trålade och otrålade områdena genom att de flesta transekterna i de otrålade områdena är samlade i vänstra delen av plotten, medan de flesta transekterna i de trålade områdena är samlade i den högra delen. Stressvärdet är dock relativt högt, 0,17. PERMDISP-testet visade på en homogen fördelning av transekterna i trålade/otrålade områden (p=0,822) och PERMANOVA-testet visade att den observerade faunan i transek- Fig 20. Korrelationstest som visar hur de observerade taxa i undersökningen 2010 reagerar på faktorn trålat/otrålat. De lodräta strecken vid -0,44 och +0,44 visar signifikansgränsen.

22 Fig 21. MDS-plot med transekterna från både 1999 och 2010 års undersökningar. Transekterna från 1999 är markerade med F1-F9. Fig 22. CAP-plot som visar hur transekterna från undersökningarna 1999 (F1-F9) och 2010 fördelar sig. Symbolerna visar trålade och otrålade transekter från de båda undersökningarna.

23 Fig 23. Korrelation som visar hur samtliga taxa från 1999 och 2010 års undersökningar påverkas av faktorn trålat/otrålat. Signifikansvärden -0,367 och + 0,367. terna i de trålade och otrålade områdena skiljde sig signifikant (p=0,0026), liksom faunan mellan de inre och yttre delarna av fjorden (p=0,0082). Däremot fanns ingen signifikant interaktion (p=0,0882) mellan de två faktorer, dvs skillnaden mellan faunan i trålade och otrålade områden påverkas inte av om trålningen skedde i inre eller yttre delen av fjorden. Eller tvärtom, skillnaden i faunan mellan de inre och yttre delarna av fjorden påverkades inte av trålningen. Parvisa jämförelser där data från otrålade och trålade områden testades över faktorn inre/yttre delen av fjorden gav signifikanta skillnader (p=0,042). De parvisa jämförelserna mellan inre och yttre delen av fjorden testade över faktorn trålat/ otrålat gav en signifikant skillnad mellan de inre och yttre delarna av fjorden i de trålade områdena (p=0,045) medan de otrålade inte hade någon signikant skillnad (p=0,223). I de parvisa testerna användes Monte Carlo testet för att få fram p-värdena då det endast fanns 126 unika permutationer.

24 Fig 24. Korrelation som visar förändringar i taxa mellan de båda undersökningarna 1999 och Signifikansgvärden -0,367 och +0,367. CAP-testet (Fig 19), separerar tydligt mellan grupperna av transekter i trålade och otrålade områden. Transekterna i de trålade områdena har alla positiva värden på x-axeln, medan de otrålade har negativa värden. Ett permutationstest (4999 st) gjordes för att få fram ett p-värde på denna skillnad och resultatet blev mycket signifikant med 0,002. CAP-testet kunde placera 80 % av transekterna i korrekt grupp, endast transekterna 3, 7, 14 och 19 placerades i fel grupper, dvs de övriga 16 var klart identifierbara som tillhörande rätt grupp. En korrelationstest (Fig 20) av de observerade taxa i transekterna i förhållande till CAPaxeln (Fig 19) visar att ett antal taxa finns i större antal i de otrålade områdena, dvs de har negativa värden i korrelationsfiguren. De sex taxa som mest gynnas av otrålade områden

25 är ormstjärnorna Ophiura spp, de små oidentifierade plattfiskarna Pleuronectiformis, oregelbundna sjöborrar Spatangoida, eremitkräftor Pagurus spp, stora sjöpennan Funiculina quadrangularis, samt simkrabbor Liocarcinus spp. De två senare taxa saknas helt på transekterna i de trålade områdena. Endast ett taxon gynnas tydligt av trålningen, detta var förvånande nog rörbyggande havsborstmaskar Polychaeta. Men även vitling Merlangius merlangus, nordhavsräkan Pandalus spp och återigen lite förvånande den lilla piprensaren Virgularia mirabilis, som endast hittades på transekter i de trålade områdena. Vid en jämförelse av 1999 års undersökning med 2010 års undersökning i en MDS-plot ser man en klar skillnad mellan de båda undersökningarna längs x-axeln (Fig 21). Även längs y-axeln ser man en tendens till uppdelning mellan transekterna i de trålade och otrålade områdena med de flesta transekterna från de trålade områdena i nedre delen av ordinationen och de otrålade i övre delen. Först och främst är de observerade faunasammansättningarna från de två undersökningstillfällena klart separerade, men det finns också en antydan i plotten på en effekt av trålningen båda åren. CAP-ploten (Fig 22) visar återigen på att grupperna är klart separerade, längs CAP1- axeln för de två undersökningarna, men också till viss del längs CAP2-axeln för transekterna i trålade och otrålade områden från båda undersökningarna. Ett korrelations-test (Fig 23) för CAP2-axeln från CAP-plotten i figur 22 undersöker hur taxa från de båda undersökningarna korrelerar till faktorn trålat/otrålat. Dock är resultaten delvis svårtydda som i fallet med Pandalus spp. som fanns i större antal i de otrålade områdena 1999, men i något mindre antal i de otrålade områdena De fem taxa med de största positiva värdena i fig 23 observerades samtliga i större antal i otrålade områden i båda undersökningarna. Dessa fem är neptunsnäckan Neptunea antiqua, eremitkräftor Pagurus spp, små oidentifierade plattfiskar Pleuronectiformis, oregelbundna sjöborrar Spatangoida samt ormstjärnor Ophiura spp. Taxa med höga negativa värden för CAP2-axeln var den lilla piprensaren Virgularia mirabilis och cylinderrosen Cerianthus lloydi, som båda fanns i större antal i de trålade områdena. Oförklarligt nog har nakensnäckan Flabellina verrucosa också fått ett högt negativt värde trots att den fanns i ett mycket stort antal på en otrålad transekt. Av speciellt intresse för kommersiellt fiske är att små plattfiskar klart tycks gynnas av otrålade områden. CAP-testet för båda undersökningarna kunde placera 83 % av transekterna i korrekt grupp (undersökning och trålat/otrålat) och endast transekterna 3, 7 och 14 från 2010 och transekterna 4 och 7 från 2009 placerades omkastat i de trålade och otrålade områdena men fortfarande i de korrekta undersökningstillfällen. Slutligen fig 24 visar en korrelationtest för CAP1-axeln från CAP-plotten i figur 22 som visar hur förekomst och abundanser av taxa från båda undersökningarna har förändrats och skiljer sig mellan åren. De med positiva värden fanns det fler av år 1999 då transekterna från den undersökningen alla har positiva värden på CAP1-axeln. Så många som tolv taxa har höga positiva värden, dvs de har klart minskat från 1999 till 2010, medan endast två taxa har höga negativa värden, dvs det finns betydligt fler av dem 2010, dessa är spetsstjärtat långebarn Lumpenus lampretaeformis och cylinderrosen Cerianthus lloydii. Dock observerades oidentifierade cylinderrosor Ceriantharida i 1999 års undersökning och dessa kan helt eller delvist vara C. lloydii vilket gör att resultaten för cylinderrosorna är svårtytt. Sammanfattningsvis visar statistiken på en starkare effekt av trålningen i denna undersökning än den från 1999 vilket måste betraktas som logiskt. Kommersiellt fiske har pågått inom trålområdet i fjorden i tio års tid, medan 1999 hade fjorden varit stängt för trålning i nästan tio års tid. Endast ett mindre experimentellt trålfiske skedde under åren

26 Metodiken i de båda undersökningarna 1999 och 2010 var snarlika, då de två ROV:ar som användes i studierna var av liknande storlek och båda med analog bildöverföring, vilket gör att bildkvaliteten var snarlik. På båda ROV:arna fanns sidoskannande sonar för att upptäcka trålspår. I båda undersökning-arna gjordes linjetransekter i valda områden och dessa var av liknande längder, för 1999 mellan 102 och 139 m, och för 2010 mellan 79 och 119 m längd. Detta antyder starkt att de skillnader i bottenfaunan som har upptäckts mellan de båda undersökningarna inte beror på skillnader i metodiken utan snarare på att förhållandena har förändrats i fjorden och därmed också bottenfaunan. En jämförelse med undersökningen är svår då metodiken skiljer sig fullständigt liksom den undersökta faunan som bestod av infauna i sedimentet. Den enda grupp undersökningen kunde visa påverkades signifikant negativt av trålfisket var tagghudingarna Echinodermata. Men detta resultat kan mycket väl bero på att trålningen de två åren var av mindre omfattning än vad som sker i dag och dessutom pågått under mycket kortare tid efter ett uppehåll under ca 10 års tid utan någon trålning i fjorden. Utvärdering av metodens lämplighet för undersökning av mjukbottnar ROV-teknologin ger möjlighet till geografiskt detaljerade bottenundersökningar, där de exakta positionerna (felmarginalen är normalt 2-5 m) för linjetransekters start- och slutpunkter kan erhållas från navigationsprogramvaran Olex. Detta är en betydligt högre noggrannhet än t.ex. vid släpkamera, hugg och skrap. ROV-undersökningar är en icke destruktiv undersökningsmetod, i motsats till skrap eller hugg, och medför en ytterst minimal påverkan på mjukbotten och bottenfaunan. Detta gör att resultaten från eventuella uppföljningsstudier inte påverkas av tidigare provtagningar. Genom ROV:ens rörlighet och manövreringsförmåga på bottnen kan valda delar av specifika lokaler undersökas och relativt stora ytor täckas med hög noggrannhet på kort tid. I undersökningen användes också ett sidscannande sonar för att upptäcka trålspår på bottnen. I vissa områden, som ska vara otrålade sedan 1990, kunde sonaren fortfarande detektera enstaka svaga spår på bottnen som utseendemässigt tycktes vara gamla trålspår. Detta kan tydas på två sätt, dels att ett sidoskannande sonar monterat på ROV:en och som avläser mjukbottnen på plats är oerhört känslig för att upptäcka små oregelbundenheter på botten, och dels att det kan behövas mycket lång tid för trålspår att försvinna. Även i undersökningen 1999 var trålspår från trålfisket fram till 1990 klart synliga på sonaret. På grund av att ROV-undersökningar baseras på videofilmning och fotografering kan endast en del av den totala faunasammansättningen på de valda lokalerna undersökas, dvs de delar av bottenepifaunan och mobila bottenfaunan som storleksmässigt går att observera på videofilm. Resultaten från denna undersökning visade statistiskt signifikanta skillnader hos denna del av faunan mellan de otrålade och trålade områdena, mellan de båda undersökningarna, samt mellan den inre och yttre delen av fjorden. Detta ger ett starkt belägg för att metoden är relevant för att upptäcka effekter av bottenfiske, som t ex trålning, på mjukbottensfaunan. Tack Ett stort tack till Roger Johansson som var en utmärkt ROV-pilot och skeppare under hela fältarbetet samt till Mats Lindegarth, Havsmiljöinstitutet, för stor hjälp med planering och statistisk analys.

27 Referenser Anderson, M J, Willis, T J, Canonical analysis of principal coordinates: A useful method of constrained ordination for ecology. Ecology 84(2), pp Anderson, M J, Gorley R N, Clarke KR PERMANOVA+ for PRIMER: Guide to Software and Statistical Methods, Plymouth Marine Laboratory, United Kingdom Clarke K R, Gorley R N, PRIMER v6: User Manual/Tutorial. Plymouth Marine Laboratory, United Kingdom Clarke, K R, Warwick R M, Change in Marine Communities: An approach to Statistical Analysis and Interpretation, 2nd edition. Plymouth Marine Laboratory, United Kingdom Fiskeriverkets författningssamling, Fiskeriverkets föreskrifter (FIFS 2004:36) om fiske i Skagerrak, Kattegatt och Östersjön. Pp 115. Fiskeriverket Hansson M, Lindegarth M, Valentinsson D, Ulmestrand M Effects of shrimptrawling on abundance of benthic makrofauna in Gullmarsfjorden, Sweden. Marine ecology progress series 198: Hansson M, Valentinsson D, Ulmestrand M, Lindahl A, Lindegarth M, Nilsson HC, Rosenberg R Räktrålningens effekter i Gullmarsfjorden. Pp 60. Havsfiskelaboratoriet, Lysekil Jonsson L, Lundälv T och Lundälv, Baslinjestudie av bottnar i Gullmarsfjorden. En inventering med ROV-teknink. Pp 15. Institutionen för marin ekologi. Göteborgs universitet, Göteborg. Lindegarth M, Valentinsson D, Hansson M Effects of trawling disturbances on temporal and spatial structure of benthic soft-sediment assemblages in Gullmarsfjorden, Sweden. ICES Journal of Narine Science 57: Rosenberg R, Nilsson HC Uppföljande undersökning av effekterna av bottentrålning i Gullmarsfjorden Pp10. Marine monitoring vid Kristineberg AB, Fiskebäckskil.

28 Appendix 1. Transektdata Tran sekt Trålad/Otrålad T/O O O O O T T O O O O O Område (Inre/Yttre) Yttre Yttre Yttre Yttre Yttre Yttre Inre Inre Inre Inre I nre Djup (m) Längd (m) Transektyta (m2) 37,8 34,8 45,3 41,4 47,1 41,8 48,8 52,4 50,2 45,8 48,8 Riktning (grader) Sonarbild 1 trålspår (svaga) (svaga) 1 (svag) 0 Sonarbild 2 trålspår (svaga) startpos latitud (N) startpos longitud (O) slutpos latitud (N) slutpos longitud (O) Antal taxa Antal ind Antal ind/m2 10,41 11,65 8,89 12,31 1,13 3,33 27,52 1,95 11,18 4,57 6,41 Transekt Trålad/Otrålad T/O T T T T T T T T O O O Område (Inre/Yttre) Inre Inre Inre Inre Inre Yttre Yttre Yttre Yttre Inre Inre Djup (m) Längd (m) Transektyta (m2) 44,9 46,6 44, ,6 40,5 43,1 47, ,6 39,2 Riktning (grader) Sonarbild 1 trålspår (svag) 0 0 Sonarbild 2 trålspår (s vag) startpos latitud (N) startpos longitud (O) slutpos latitud (N) slutpos longitud (O) Antal taxa Antal ind Antal ind/m2 4,03 11,11 2,18 11,79 1,94 6,03 4,64 3,91 6,75 10,93 8,66

29 Appendix 2. Taxa och förekomst antal individer per m 2 för de otrålade transekterna Transekt Taxa Trivialnamn Actiniaria oidentifierad havsanemon 0,02 Bolocera tuediae havsanemon Cerianthus lloydi cylinderros 0,07 0,02 0,02 0,07 Funiculina quadrangularis stor piprensare 0,02 0,02 0,05 Hormathia digitata havsanemon 0,04 0,02 0,05 Pachyerianthus multiplicatus cylinderros 0,02 0,02 Virgularia mirabilis liten piprensare Ophiodromus flexuosos havsborstmask 0,02 0,04 Polychaeta havsborstmaskar 0,85 1,93 2,01 0,41 0,66 0,42 2,07 1,11 1,80 1,02 9,32 6,31 Bucchinum undatum valthornssnäcka 0,02 Flabellina verrucosa* nakensnäcka 26,62 Neptunea antiqua neptunsnäcka 0,02 0,02 Pseudamussium peslutrae kammussla 5,45 0,17 0,50 0,02 0,23 0,02 0,69 1,12 Hyas araneus maskeringskrabba 0,03 Liocarcinus sp simkrabbor 0,02 0,02 Nephrops norvegicus havskräfta 0,02 0,03 Pandalus sp nordhavsräka 0,29 0,19 0,04 0,02 0,27 0,46 0,15 Pagurus sp eremitkräftor 0,05 0,02 0,04 0,02 0,04 0,04 0,11 0,02 Spirontocaris lilljeborgii rä ka Echinus acutus var. norvegicus regelbundna sjöborre 0,05 Ophiura spp ormstjärna 9,01 7,77 0,86 11,39 0,69 5,10 1,66 2,40 3,30 0,09 0,03 Spatangoida oregelbundna sjöborrar 0,48 1,78 0,04 0,07 0,04 0,27 3,17 1,49 1,60 1,77 0,18 0,66 Stichopus tremulus sjögurka 0,02 Gadus morhua torsk 0,02 Hippoglossoides platessoides lerskädda 0,04 0,02 Lumpenus lamperaeformis spetsstjärtat långebarn 0,12 0,13 0,02 0,02 0,34 0,18 0,15 0,27 0,09 0,07 0,28 Merlangius merlangus vitling Pleuronectes platessa rödspotta 0,04 0,02 0,03 Pleuronectiformis plattfiskar 0,03 0,03 0,02 0,04 0,04 0,02 0,04 0,02 Amblyraja radiata klorocka 0,02 0,02 Antal taxa/transekt

30 Appendix 3. Taxa och förekomst antal individer per m 2 för de trålade transekterna Transekt Taxa Trivialnamn Actiniaria oidentifierad havsanemon Bolocera tuediae havsanemon 0,02 Cerianthus lloydi cylinderros 0,02 0,12 0,02 0,02 0,07 0,06 Funiculina quadrangularis stor piprensare Hormathia digitata havsanemon Pachyerianthus multiplicatus cylinderros 0,02 Virgularia mirabilis liten piprensare 0,05 0,06 0,04 Ophiodromus flexuosos havsborstmask 0,12 0,07 0,05 0,00 Polychaeta havsborstmaskar 0,76 2,11 2,63 9,39 1,31 10,79 1,64 5,41 3,64 2,49 Bucchinum undatum valthornssnäcka 0,02 Flabellina verrucosa* nakensnäcka 0,07 Neptunea antiqua neptunsnäcka Pseudamussium peslutrae kammussla 0,10 1,33 0,05 0,57 0,10 0,26 0,15 Hyas araneus maskeringskrabba Liocarcinus sp simkrabbor Nephrops norvegicus havskräfta 0,02 Pandalus sp nordhavsräka 0,25 0,07 0,04 0,06 0,12 0,05 0,12 0,17 Pagurus sp eremitkräftor 0,02 0,02 0,02 0,02 Spirontocaris lilljeborgii räka 0,32 Echinus acutus var. norvegicus regelbundna sjöborre Ophiura spp ormstjärna 0,04 0,45 0,13 0,04 0,05 0,42 0,14 0,38 Spatangoida oregelbundna sjöborrar 0,26 1,16 0,11 0,25 0,10 0,02 0,28 0,49 Stichopus tremulus sjögurka Gadus morhua torsk 0,02 0,04 Hippoglossoides platessoides lerskädda Lumpenus lamperaeformis spetsstjärtat långebarn 0,02 0,07 0,06 0,16 0,12 0,15 0,05 0,02 Merlangius merlangus vitling 0,02 Pleuronectes platessa rödspotta 0,02 Pleuronectiformis plattfiskar 0,02 0,02 0,02 Amblyraja radiata klorocka 0,02 Antal taxa/transekt

31 Appendix 4. Koordinater för provfiskeområdena Lokal Nummer Latitud Longitud Skår M , ,962 Skår M , ,012 Skår M , ,887 Skår M , ,776 Skår M , ,874 Skår M , ,739 Bredungen M , ,514 Bredungen M , ,824 Bredungen M , ,652 Bredungen M , ,325 Saltkällan M , ,557 Saltkällan M , ,906 Saltkällan M , ,524 Saltkällan M , ,734 Saltkällan M , ,623 Saltkällan M , ,632 Saltkällan M ,9 1138,418

32