Marinbiologi og feltundervisning på Naturfag 2

Fjord og fjære er rammen rundt første samling på vidererutdanningskurset Naturfag 2. Universitetets marinbiologiske stasjon på Espeland gir anledning til garnfiske, strandnottrekk og laboratoriearbeid. Deltakerne fikk i tillegg med seg forskerforedrag og innledning til arbeidet i kursåret.

Professor Øyvind Fiksen stiller spørsmålet: Hva er forskjellen på klippfisk og tørrfisk? I foredraget sitt viser han hvordan kunnskap om fisk og fiskebestander er viktig for samfunnet.

Kollapsen i sildefiskeriene var en katastrofe på 60-tallet. Forskning på mekanismene som fører til svingninger er av stor betydning. De norske havområdene er delt i tre store forvaltningsområder; Barentshavet, Norskehavet og Nordsjøen. Områdene er svært ulike; Nordsjøen er grunn, Norskehavet et dypt basseng. Forskerne studererer artsmangfold, bestandsutvkling og levevis for fisken. Tobis er et eksempel. Den ligger nedgravd i sanden, og kommer opp i store stimer. Arten har en kort livssyklus, og det er vanskelig å beregne utvikling og beskatning. Overfisket av torsk er kjent, bestanden ble dårlig forvaltet. Men da kan vi stille spørsmålet:  ‘hva skal målet med forvaltningen være? At vi får mest mulig torsk i havet, eller mest mulig mat uansett? Det finnes fiskeslag vi ikke utnytter i dag – lysprikkfisk er den arten det er mest av, men den er lite kjent og ikke beskattet i dag.

Og tørrfisken? Den er konservert bare med sol og vind, mens klippfisken er saltet og presset.

Professor emeritus Tron Frede Thingstad viser oss den ‘usynlige’ halvparten av næringskjeden i havet. Mikroorganismene. Fra raudåten er det mer biomasse nedover i næringskjeden, enn oppover. Om vi snakker om moekylær diversitet blir bildet enda mer slik, det er totalt dominert av mikroorganismene. Forklaringen er at de har en mye lengre utviklingslinje, gjennom milliarder av år med evolusjon. De fleste har ukjønnet fomering, så forskerne har stilt spørsmålet om hvordan variasjon oppstår i disse bestandene. En enkel modell er med på å forklare hvordan overlevelsesstrategier gir individuelle forskjeller innenfor det felles genomet hver art besitter.

Modellen sier at den som overlever, enten må være god til å konkurrere, eller til å forsvare seg. For den som forsvarer seg godt, vil ressurstilgang avgjøre hvor stor bestanden kan bli. Forskning viser at det er fosfor og nitrogen som er minimumsfaktorene i næringstilgangen i havet, karbon finnes det nok av. For arter som satser på konkurranseevnen blir predasjon minimumsfaktoren. De brer seg på bekostning av andre arter, men blir dermed mer utsatt for beitetrykk. Thingstad viste hvordan forskerne legger matematiske modeller på beregningen av popluasjonsutviklingen, basert på den enkle modellen med fire variable størrelser – ressurstilgang, konkurranse, forsvar og predasjon.

Adéle Minnerat foreleste om parasittenes betydning i evolusjonen. Mer enn halvparten av artene på jorden lever parasittisk, de drar næring fra andre arter. Strategien er ulik etter vertenes økologi. Parasitter som lever på arter som er spredd, er ulik strategien til parasitter på tettlevende flokkdyr.  Det er for eksempel ikke lurt å ta livet av verten dersom det er langt til neste vertsdyr, og parasitten ikke får plassert egg og larver noe sted. Den som lever på flokkdyr kan ta livet av ett vertsdyr, og flytte til neste. Med denne kunnskapen kan man stille spørsmålet om lakseoppdrett gir endringer i parasittene – lakselusene – sine egenskaper. Fra frittlevende villfisk får de nå plutselig tette bestander å leve på. Det har likevel vist seg at lakselus på oppdrettsfisk ikke har høyere og raskere reproduksjonsrate enn den som lever på villfisk.

Thorleif Brattegård arbeider med å finne endringer i artssammensetningen langs kysten som følge av klimaendringer. Vannet blir varmere, og nye arter etablerer seg. I tillegg vandrer sørlige arter nordover. Av 1639 sørlige arter er 215 nye, det vil si de er kommet til etter 1997. 869 arter har krøpet lengre nordover, opptil 1000 kilometer fra der de opprinnelig hadde sin nordligste utbredelse. 367 har kommet helt til Barentshavet og Svalbard.

 Anders Frugård Opdal viser hvordan temaet fra Øyvind Fiksens foredrag, den biologiske forskningens betydning i samfunnet, utvikles i praksis. Et forskningsprogram han deltar i, forklarer utviklingen av torskebestanden: ‘Hvor bliver torsken av’, ble det skrevet allerede på 1800-tallet. Kildestudier viser at torskens gytevandringer blir influert av flere faktorer. Ulike fiskearter lagrer energi ulikt – noen kan ha energilageret i leveren, mens torsken lagrer energi i musklene. Fisk i dårlig kondisjon kan derfor ikke svømme langt for å gyte – da er det lite energi igjen til reproduksjon når den kommer frem. En fisk med stor energilager kan svømme langt, og likevel ha stort overskudd til gyting. Temperaturen i havet kan være en annen faktor: når torsken ikke søker like langt syd for å gyte, kan det bety at den møter på varmt nok vann lenger nord, og rett og slett stopper vandringen tidligere. Dermed blir det mindre fisk langs Mørekysten og lenger sør, mens gyting i Lofoten øker.

Frugård viser i sitt foredrag hvordan forskerne arbeider med kildemateriale som fangstrapporter og regnskap for å kartlegge mengder og geografisk utbredelse av torskebestanden gjennom mer enn hundre år.

Audrey Geffen har fokus på den praktiske undervisningen i strandsonen. Gjennom mange eksempler og forslag viser hun hvordan elever kan utvide undersøkelser og forskning i fjæresonen. Et eksempel er ‘rule of 12’ for tidevannet. Når det flør, øker vannstanden etter et helt bestemt mønster: første timen med en tolvtedel, den neste med to, den tredje med tre tolvtedeler. Fra fjerde time følger stigningen den samme formelen andre veien: 3,2,1 tolvtedeler. Dette betry både at det går an å regne vannstand for et klokkeslett dersom man kjenner forskjellen på flo og fjære, og at målinger av flo/fjæreprosessen vil gi en sinuskurve. Elevene kan bruke matematikkferdigheter i flere sammenhenger; måle, telle, samle, undersøke. Eksempel; hvor tett er bestanden av en snegleart på ulike levesteder i fjæra? Hvor store blir albusneglene? Det siste spørsmålet kan også vise hvordan elevene venner seg til en vitenskapelig arbeidsmåte. For å få nøyaktig mål må vi måle mange snegleskall, flere må måle og vi finne feilkilder. Andre spørsmål kan være hvordan vi kan lese tilpasning ut fra dyrets bygning, vi kan merke dem for å se hvordan de vandrer, beregne biodiversitet i kvadratmeterprøver, eller vurdere livsmiljøer opp mot hverandre – det er store forskjell fra eksponert svaberg til rolige sandstrender. Tilpasning i fjæresonen, rommet mellom flo og fjære, et er annet spennende forskningsområde. Noen arter blir tørrlagte to ganger i døgnet, andre bare hver gang det er nipp fjære.

Geffens foredrag passer svært godt sammen med Miljølære og prosjektet ‘Livet i Fjæra’. der også Havforksningsinstituttet deltar. Skolelaboratoriet presenterte aktiviteten for deltakerne.

5 Anne Gro Vea Salvanes:
Akvanæringen øker sterkt, og det produseres nå mer laks i oppdrett enn det som fiskes opp, globalt sett. I Norge er dette enda tydeligere, det blir produsert 2100 ganger mer laks enn det blir fanget villfisk. Både oppdrettsnæringen og andre trusselfaktorer (f.eks vassdragsutbygging) har hatt negativ påvirkning på villaks, og mange lokale stammer er kraftig reduserte. For å bøte på dette har det over lang tid blitt foretatt utsettinger av lakseyngel produsert i klekkerier. Men det har vist seg at den utsatte fisken har høy dødelighet.  Dette kan skyldes at klekkerioppveksten ikke «oppdrar» laksen  nok til å kunne ha god overleving etter utsetting. Salvanes og medarbeidere har forsket på om beriket oppvekstmiljø («møblert oppvekst») kan ha positiv effekt på utviklingen av atferd. Forsøkene har vist at fisk fra ‘møblerte hjem’ klarer seg bedre på alle måter. Det betyr at fisk som er vokst opp i et miljø med stimulans, utfordringer og aktivitet, har bedre sjanse til å overleve enn fisk som kommer fra sterile miljøer. Forskningen på dette feltet har betydning for hvordan vi behandler smolt og oppdrettsfisk. Å vokse opp i en tank uten innredning eller variasjon gir fisken dårligere fremtidsutsikter, enn om den har hatt innretninger og variasjon, for eksempel i foringen. Forskningen er regulert av etikkregelverket: for eksempel går det ikke an å utsette en fisk for predatorer i et eksperiment. Forskerne må simulere angrep ved å ‘jage’ fisken med en håv. Fisk er blitt stimulert i oppveksten har lært sosial atferd, er mindre aggressiv mot artsfeller, forstår rommet omkring seg og har bedre hjerneutvikling enn de som har vokst opp i sterile miljøer – ser det ut til.

Kursdagene har også en praktisk del. På fire stasjoner får deltakerne brukt ferdigheter, fulgt av faglig informasjon fra forskerne som er med.

Heikki Savolainen og Frank Midtøy står for fiske med garn og ruser.  Det er satt ut trollgarn og fiskeruser, som deltakerne trekker. Fangsten er mangfoldig, og blir artsbestemt. Vi får hummer, krabbe, torsk, rødnebb, flyndre, makrell, torsk og flere til. Garnet blir gredd, og eksemplarer fra fangsten følger med til neste stasjon, i naustet like ved.

Arild Folkvord og Lars Hamre underviser om,  og viser,  fiskens indre – også med en mangfoldig parasittfauna. Når vi vet hvor på fisken vi skal se, og kjenner parasittenes syklus, finner vi dem snart – bak finnene på utsiden, i tarmen og i kjøttet. Deltakerne lærer også å ta ut øresteinen, og lærere å aldersbestemme fisken ut fra den.

Julie Skadal og Audrey Geffen viser deltakerne sjøens mikroverden. På planktonlabben blir prøver fra stasjonens planktontanker lagt under lupen, bokstavelig talt. En ny verden åpner seg, og det er lett å se for seg hvor fascinert elever blir over det mangfoldige livet i en saltvannsdråpe. Larver av krepsdyr er bittesmå, og svært ulik voksenstadiet. Larvene utgjør en stor del av planktonet. Mikrofaunaen er viktig i næringskjeden, og i artsmangfoldet, slik Frede Thingstad foreleste om dagen før.

Mette Hordnes og Anne Gro Vea Salvanes setter ut og trekker strandnot sammen med deltakerne. Noten fanger et stort antall av småfisken som lever i strandsonen. Kutlingartene er rikt representert, men vi finner også tangnål og andre småfisk med spesielt utseende.

Skolelaboratoriet vil takke også Knut Tomas Holden Sørlie for tilrettelegging, faglig og praktisk assistanse som sikrer at kursdagene kan gå sømløst, med tettpakket innhold.