Rapukantojen rooli Pyhäjärven ekosysteemissä

Transkriptio

1 Rapukantojen rooli Pyhäjärven ekosysteemissä Anne-Mari Ventelä, FT Vesistötoimialan päällikkö, Pyhäjärvi-instituutti Akvaattisen ekologian dosentti, Turun yliopisto 1

2 SATAKUNTA Innovation and research network in a changing climate case crayfish 2

3 Hankkeen yhteistyötahot ja rahoitus Päätoteuttaja Pyhäjärvi-instituutti Rahoitus 04/ /2013 Satakuntaliitto (päärahoittaja, EAKR) Ruralia-instituutti/ HY Jyväskylän yliopisto Pyhäjärven kalastusalue Euran kunta Säkylän kunta Satakunta Innovation and research network in changing climate 3

4 Hankkeen taustaa Rapuelinkeinolla suuri kasvupotentiaali Satakunnassa ja muuallakin Suomessa Täplärapu on tuonut viime vuosina merkittävää arvonlisää mm. Säkylän Pyhäjärven elinkeinokalataloudelle Täpläravun ekologista roolia Säkylän Pyhäjärvessä ei tunneta riittävän hyvin Ravun vaikutus ekosysteemiin Kalat, veden laatu Ekosysteemin vaikutus rapuihin Satakunta Innovation and research network in changing climate 4

5 1. Pyhäjärven perustietoja Valuma-alue 615 km 2 Pinta-ala 154 km 2 Keskisyvyys 5,4 m Suurin syvyys 26 m Rantaviivaa 80 km Kansallisesti merkittävä rapujärvi 1880-luvulta Jokiravun vientiä Venäjälle ja myöhemmin Ruotsiin 5

6 Rapu Pyhäjärvellä Kansallisesti merkittävä rapujärvi 1880-luvulta lähtien Vahvat luontaiset jokiravun kannat vientiä Venäjälle ja myöhemmin Ruotsiin Suuria saaliita 1907 saakka ja uudelleen 1930-luvulla Rapurutto ensimmäisen kerran 1907 Ainoa tunnettu suuri järvi, jossa jokirapukanta on toipunut rapurutosta Rapurutto toisen kerran l. Tuho , kanta ei enää toipunut laajoista istutuksista huolimatta Täplärapuistutukset 1988 alk. 6

7 Täplärapu Ruotsiin Pohjois-Amerikasta 1958 Suomeen 1967 Ensimmäiset istutukset Oma poikastuotanto Porlassa -80-luvun alussa testi-istutukset -82 kansallinen rapustrategia 1989 suuren mittakaavan istutukset luvanvaraisiin vesistöihin 7

8 Istukkaiden lukumäärä (täplärapua/vuosi) * (+ ~ ) Σ tot (~ ) *sisälsi 9000 sukukypsää yksilöä Ruotsista?! (Lähde: T. Järvenpää) 8

9 Kasvatetut ruttovapaat poikaset istutusmeteriaalina Rapuruton vanhan tyypin puhkeamista osattiin odottaa Rapurutto tuli vuonna 1995, 7. vuonna istutuksen jälkeen Todettiin myöhemmin täpläraputyyppiseksi rutoksi 9

10 Yksikkösaalis/vuosia istutuksesta (Teuvo Järvenpää) CPUE 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Pyhäjärvi Years CPUE Puujärvi 12 Sekä Pyhäjärvi että Puujärvi ovat historiallisesti tunnettuja rapujärviä Mikä vaikuttaa täpläravun runsastumiseen rantavyöhykkeellä? Mikä on kalaston merkitys? (kiiski, ahven, hauki jne?) Years from introduction

11 Koeravustukset Saalis, kpl 11

12 Täplärapu järviekosysteemissä Tiedetään yllättävän vähän Timo Ruokonen 2012, Juha Karjalainen ym., JyU. Nyström, Edsman et al l. Ruotsissa 12

13 Täpläravun vaikutukset: - Pohjaeläimiin - Rantakaloihin - Kalojen loisintaan - Energian kulkeutumiseen ja elinympäristöjen yhteyteen Ruokonen

14 Ravintoverkko ja ravinnonkäyttö Vakaat isotoopit (δ 13 C & δ 15 N) Näytteitä ravintoverkon osakkaista eol.or g 14

15 Rantavyöhykkeen ravintoketju ahven kivisimppu täplärapu 7 ulapan ravintokohteet kivennuoliainen δ15n 4 1 rantavyöhykkeen pohjaeläimet päällyslevät -2 lehtikarike δ13c 15

16 Kolme ravintokohdetta Lehtikarike?? %?? %?? % Ranta Ulappa 16

17 Ravinnonkäyttö ikäluokittain 10 > 60 mm mm mm δ15n mm < 10 mm & mm δ13c 17

18 Vaikutus pohjaeläimiin Täpläravut rantavyöhykkeen paikallisia huippupetoja Täpläravun pääasiallinen kesäaikainen ravinto koostuu pohjaeläimistä Selkärangattomat pohjaeläimet ovat tärkeä osa järvien ravintoketjuja. Tutkimusjärvissä kotilotiheyksien ja pohjaeläinten lajirunsauden havaittiin olevan pienempiä ravullisilla kuin muutoin samankaltaisilla ravuttomilla kivikkorannoilla. Lisäksi pohjaeläinyhteisöt poikkesivat ravullisilla kivikkorannoilla selvästi ravuttomista. 18

19 Kasvirannoilla vastaavia eroja ei havaittu, minkä johtunee kasvillisuuden tarjoamasta suojasta rapujen saalistusta vastaan sekä pienemmästä raputiheydestä. Täplärapu siis muuttaa paikallisesti pohjaeläinyhteisöjen rakennetta ja vähentää lajiston monimuotoisuutta. Ei vaikutusta kokonaistiheyteen Selkeitä negatiivisia vaikutuksia kotiloihin ja lajirunsauteen Muuttunut yhteisörakenne Vaikutukset ovat riippuvaisia elinympäristöstä 19

20 Vaikutus rantakaloihin Suurten järvien kivikkorantoja asuttavat pienet pohjakalat, kuten kivisimppu ja kivennuoliainen. täpläravun ilmestyminen aiemmin ravuttomille alueille voi johtaa kilpailutilanteeseen tilasta ja ravinnosta. Tutkimusjärvillä kalayhteisöjen rakenne ja pohjakalojen tiheydet olivat kuitenkin samankaltaisia niin ravullisilla kuin ravuttomilla rannoilla. Myös kalayksilöiden keskimääräinen pituus ja paino olivat samanlaisia. 20

21 Täplärapujen ravinnonkäyttö oli selvästi päällekkäistä kivisimppujen ja kivennuoliaisten kanssa, mutta ravun läsnäolon ei havaittu muuttavan kalojen ravinnonkäyttöä. Tulosten perusteella voidaankin sanoa, että nykyisillä raputiheyksillä täpläravulla ei ole voimakkaita haitallisia vaikutuksia tutkimusjärvien kivikkorantakaloihin. Ravut ja kalat jakavat samat resurssit Ei selkeitä haitallisia vaikutuksia 21

22 Tulokset- Ahventen loiset Loiset ovat olennainen osa kaikkien eliöiden elämää ja ne ovat yleisiä myös kaloissa. Kalojen loisilla on usein epäsuora elämänkierto, jonka eri vaiheissa loinen siirtyy väli-isäntien kautta pääisäntään. Monet pohjaeläimet ovat kalojen loisten väli-isäntiä, joten täpläravun aiheuttamat muutokset niiden määrässä tai käyttäytymisessä voivat heijastua myös epäsuorasti kalojen loisintaan. Tutkimusjärvien ahventen kotilo- ja vesisiiravälitteisten loisten määrä oli pienempi ravullisilla alueilla 22

23 Eläinplankton- ja simpukkavälitteisten loisten määrissä ei havaittu eroja. Loisyhteisöjen rakenne poikkesi ravullisten ja ravuttomien paikkojen välillä, mutta loisten yleisyydessä ei sen sijaan havaittu eroja. Täpläravun kotiloyhteisöissä aiheuttamien muutosten arveltiin olevan syy pienentyneisiin kotilovälitteisten loisten määriin. Tulosten perusteella täplärapu vaikeuttaa tiettyjen loisten elämää ja muuttaa loisyhteisöjen rakennetta ahvenet voivat hyötyä pienentyneestä loiskuormasta haitallisten vaikutusten vähetessä. 23

24 Lisääkö ravut rannan ja syvän välistä yhteyttä? Rapuja joilla rannan leima kaikkialla Täpläravut linkki rannan ja syvän välillä Merkitys? Päivittäistä vai kausivaellusta? Pyyntisyvyys = 0-3 m = 3-6 m = 6-9 m = >9 m Lisää tutkimusta! 24

25 Ravintokohteiden käyttö: kolmen lähteen malli 1 ranta Littoral Osuus ravinnonkäytöstä Proportion maa Terrestrial syvänn e Profundal m 3-6 m 6-9 m > 9 m Depth Syvyys 25

26 Täpläravut elinympäristöjen yhdistäjänä Täplärapujen on havaittu asuttavan jokiravusta poiketen myös järvien syvempiä alueita. Päijänteellä selvitettiin lisäävätkö täpläravut fyysisesti erillisten rantavyöhykkeen ja syvänveden välistä yhteyttä liikkumalla ja samalla kuljettamalla energiaa paikasta toiseen. Rannasta pyydetyt ravut käyttivät pääosin rantavyöhykkeestä peräisin olevaa ravintoa syvänveden ravintokohteiden osuuden lisääntyessä pyyntisyvyyden kasvaessa. Syvänveden alueelta havaittiin rapuja, jotka olivat käyttäneet pääasiassa rantavyöhykkeestä peräisin olevaa ravintoa, kun taas syvänveden ravintokohteita käyttäneitä rapuja ei rannassa juuri havaittu. Tulokset osoittavat, että täplärapu luo uuden väylän rantavyöhykkeen ja syvänveden välille ja mahdollisesti lisää rantavyöhykkeestä peräisin olevan energian siirtymistä syvänveden alueille. 26

27 Täpläravun vaikutukset siikakalakantoihin Säkylän Pyhäjärvellä Juha Karjalainen ym

28 Täplärapusaalis Säkylän Pyhäjärvessä (RKTL, Pyhäjärven kalastusalue) 28 Photo Teuvo Järvenpää

29 Miten selvitettiin? Koe 1: talvi Kuinka aktiivisia syömään mätiä alhaisissa lämpötiloissa talvioloissa (2 & 6 C) Koe 2: mätitiheyden vaikutus syöntiin Koe 3: maksimisyöntipotentiaali eri lämpötiloissa talvella Bioenergeettinen mallintaminen populaatitasolle Rapujen sekä muikun ja siian munien määrän arviointi, haarukointia kuinka suuren osan voisivat syödä Talviajan ravinnon koostumuksen arviointi: stabiili istotooppianalyysi (δ13c & δ15n) Onko täplärapupopulaation kasvu Pyhäjärvellä vaikuttanut siikakalojen poikastuotantoon? 29

30 Koe 1: täpläravut söivät hanakasti mätiä 50 Muikku Munien määrä Noble crayfish Signal crayfish Munien määrä Siika 0 Noble crayfish Signal crayfish 30

31 Järvitason laajennoksen laskelmat Bioenergeettinen mallinnus Rapujen määrä järvessä: milj. kpl Munafekunditeetti: muikkuja 2-8 mrd. kpl, siikoja 0,05-0,3 mrd. kpl Talvien , lämpötilat Rapujen kasvu hyvin pientä Munien hautoutumisaika 172 d 31

32 Täpläravun ravinto talvella % Talvi % SIA Keskiarvo Moodi 95% vaihteluväli Pohjaeläimet Detritus, puun lehdet Makrofyytit Siikakalojen munat Kalaravinto muu

33 Haarukointia: täpläravun saalistamat siikakalojen munat % Pyhäjärvellä A) SIAR proportional diet, temperature curve Signal crayfish population, ind. ha -1 Vendace, eggs ha Whitefish, eggs ha B) Functional response Vendace/ Temp Temp Whitefish/14600 Temp

34 Täpläravun ravinto talvella % Talvi % SIA Keskiarvo Moodi 95% vaihteluväli Pohjaeläimet Detritus, puun lehdet Makrofyytit Siikakalojen munat Kalaravinto muu

35 Siikakalojen poikastuotanto silloin ja nyt Muikku Siika 35

36 Päätelmät Täplärapu on potentiaalinen siikakalojen mädin saalistaja etenkin syksyllä kudun jälkeen munien kokonaiskuolleisuudesta (yleensä >90%) on alle 20 % ravun aiheuttamaa Pyhäjärvelllä ei havaittu vähentävän muikun poikastuotantoa Voi olla osatekijä siian heikentyneeseen poikastuotantoon 36

37 Paljon tiedonaukkoja varsin heikot tiedot rapupopulaatioiden koosta rapujen liikkumisesta jään alla tiedetään vähän Kertyykö ravut kutualueille? rapujen ravinnon käyttötiedot talvelta niukat 37

38 Muuta?? 38

39 Lämpötilan vaikutus RKTL, Savolainen, Pursiainen: kokeelliset tutkimukset Alhainen syyslämpötila heikensi lisääntymistulosta Kylmässä mädin eloonjäänti erittäin huono mäti kuolee kokonaan Kylmät syksyt voivat aiheuttaa kannanvaihteluita 39

40 40

41 Ahvenen saalistus (KUVA: Per Nyström) 41

42 Hauen saalistus (KUVA: Per Nyström) 42

43 Kuva: Satu Viljamaa-Dirks

44 Mikä muu syö? (Per Nyström, ruotsalaiset järvet) Ahven > 15 cm 47% (102) Ahven < 15 cm 0% (21) Hauki > 15 cm 60% (5) Kuha > 15 cm 0% (8) Särki > 15 cm 0% (23) Ihmiset > 15 cm 100% (2) 44

45 Vaikutus kasvillisuuteen Ulkomailta suuri joukko tutkimuksia ja käytännön kokemuksia Vahvat rapukannat voivat vähentää vesikasvien määrää voimakkaasti Esimerkkejä, joissa rapuistutukset ovat ovat tuhonneet kasvillisuuden, seurauksena veden samentuminen Levät käyttävät ravinteet kasvien sijaan 45

46 Yhteenveto Pyhäjärveltä jokirapu hävinnyt, rapukannat istutettua täplärapua Täplärapu on vieraslaji, jonka ekologista vaikutusta tunnetaan huonosti Tutkimusten mukaan ekologinen vaikutus voi olla suuri Rapukantojen seurannat tarpeen Kannanvaihteluiden syitä mm. syksyn lämpötilat, pedot ym. Romahdukset mm. Ruotsissa 46

47 47

48 Täpläravut osana elinkeinokalataloutta Säkylän Pyhäjärvellä Income, catch (%) 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % Crayfish Biomanipulation Vendace 30 % 20 % 10 % 0 % Satakunta Innovation and research network in changing climate 48

49 Tavoitteena kestävä raputalous Säkylän Pyhäjärvellä = ekologia + talous + sosiologia KIITOS MIELENKIINNOSTA! 49