Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 179: Tendenser i registre og bidrag af ikke-hjemmehørende arter (NIS) til biotiske samfund i danske farvande

Stæhr P.A., Jakobsen H.H., Hansen J.L.S., Andersen P., Storr-Paulsen M., Christensen J., Lundsteen S., Göke C., Carausu M.-C. 2016. Trends in records and contribution of non-indigenous species (NIS) to biotic communities in Danish marine waters. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 44 pp. Scientific Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 179. http://dce2.au.dk/pub/SR179.pdf

Sammenfatning

Rapporten har tre formål: 1) at levere et fagligt udgangspunkt for det danske bidrag til havstrategidirektiv (MSFD)-afrapporteringen om ikke-hjemme­hørende marine arter (NIS), 2) at levere en baseline rapport om udbredelse og effekter af marine NIS i den danske del af OSPAR og HELCOM regionerne og 3) at levere en analyse, som danner udgangspunkt for fremtidige vurderinger af udbredelse og effekter af NIS i danske farvande. Rapporten er den første kvantitative danske vurdering af ændringer i udbredelse og forekomst af NIS og deres effekter på strukturen i de marine bentiske og pelagiske samfund. Rapporten indeholder også en undersøgelse af mulige sammenhænge mellem forekomst af NIS og en række vandkvalitetsparametre, som karakteriserer det marine miljø. I den kvantitative analyse har vi opdelt de marine arter in fem kategorier: fytoplankton, zooplankton, makroalger, blødbundsfauna og fisk. Analysen dækker perioden 1989 til 2014, hvor de danske farvande er opdelt i 5 marine regioner, som omfatter Nordsøen inkl. Skagerrak (OSPAR) og overgangen til Østersøen (HELCOM og OSPAR). Følgende 5 regioner blev anvendt i analysen: 1) Nordsøen inkl. Skagerrak, 2) Kattegat, 3) Limfjorden, 4) Bælthavet og 5) den vestlige Østersø.

Siden begyndelsen af moniteringsprogrammerne i 1980erne er antallet af observerede NIS steget fra 21 til 85 i 2014. Af de 85 NIS er 63 arter observeret i forbindelse med overvågningsprogrammerne og registreret i moniteringsdatabaserne, mens de resterende 22 NIS er observeret og dokumenteret i andre sammenhænge. En del af årsagen til at disse NIS ikke er fanget i moniteringsprogrammerne, skyldes formentlig begrænsninger i programmernes rumlige og tidslige dækning. Hertil kommer begrænsninger i indsamlingsstrategien og -metoden som gør, at specifikke NIS (goplerne, fisk på lavt vand, parasitter og blomsterplanter i kystzonen) ikke observeres med den nuværende overvågning.

Ved inddragelse af historiske kilder, finder vi, at der i perioden fra ca. 1900 frem til 1980 er introduceret ca. 2 arter per årti, hvorefter ca. 16 NIS er observeret per årti i de danske farvande frem til 2014. Tilsvarende eksponentielle stigninger i NIS antallet er observeret i andre lande og relateres generelt til en kombination af ballastvand fra øget skibstrafik, nedbrydning af spredningsbarrierer, og miljø/klimaforandringer. Samtidigt med indførelsen af de nye ikke-hjemmehørende marine arter, er der sket en gradvis stigning i det samlede artsantal i takt med at overvågningsindsatsen er forøget siden 1980erne. Dette gælder i øvrigt også det samlede artsantal, hvilket indikerer, at jo mere man leder, desto større er sandsynligheden for at finde en ny art. Den procentvise andel af NIS var dog ikke afhængig af antallet af observationer, hvormed udvikling i NIS andelen og bidraget fra NIS til samfundsstrukturen, antages at være upåvirket af prøvetagningsintensiteten.

Den samlede forøgelse siden 1989 er hovedsageligt sket inden for fytoplankton (45 %), fulgt af blødbundsfaunaen (26 %), makroalger (14 %), fisk (5 %), parasitter (5 %), zooplankton (4 %) og blomsterplanter (1 %). Limfjorden er den region, hvor flest NIS har etableret sig (30 arter), mens færrest NIS er observeret i den artsfattigere brakke Østersø (11 arter).

For nogle organismegrupper er der sket en signifikant og nærmest eksponentiel stigning i den relative andel af NIS-arter (%NISrecords) igennem perioden 1989 til 2014. Dette gælder fytoplanktonet og blødbundsfaunaen i alle 5 regioner, men ikke makroalger, zooplankton og fisk. Der var i alt kun to observationer af NIS blandt fiskene, hvilket indikerer, at trawlundersøgelser målrettet konsumfisk, som hovedsageligt fanges på dybere vand med blødbund, ikke er velegnet til at registrere NIS, da de arter, som står på NIS-listen, udgøres af fisk, som primært lever på lavt vand i områder med vegetation. Vi analyserede også for tidslige ændringer i NIS opgjort som deres relative abundans (%NISabundance) målt på biomasse for fytoplankton, antal individer for blødbundsfaunaen og procent dækningsgrad for makroalger (biomassedata var ikke tilgængelig for zooplankton). Denne analyse viste et fald i NIS-andelen for fytoplanktonet, en general stigning for blødbundsfaunaen samt en stigning for makroalgerne i Limfjorden.

Betydningen af NIS for ændringer i samfundsstrukturen blev undersøgt ved anvendelse af multivariat statistik. En similaritetsanalyse viste, at der i de fleste regioner er sket en gradvis forøgelse siden 1989 i bidraget fra de ikke-hjemmehørende arter til den samlede artssammensætning. Dette indikerer, at NIS med tid er blevet en mere fremtrædende del af de bentiske og pelagiske samfund og derved bidrager mere til at karakterisere den marine flora og fauna i de danske farvande. Hvis man ser bort fra regionale forskelle, er det største recente (årene 2006-2014) bidrag sket inden for fytoplanktonet, hvor NIS bidrager med ~ 10 procent af similariteten (ligheden) i samfundet. Til sammenligning er det landsdækkende bidrag 5, 4 og 2 procent for blødbundsfaunaen, makroalgerne og zooplanktonet. Disse tal dækker over store regionale samt sæsonmæssige variationer, hvor NIS lokalt kan blive altdominerende. Eksempler herpå er forårsopblomstring af Pseudochattonella i Kattegat, dominans af makroalgen Sargassum muticum i det meste af Limfjorden, tætte bestande af den amerikanske knivmusling Ensis directus i lokale områder af samtlige regioner, masseforekomster af ”dræbergoblen” Mnemiopsis leidyi primært i Bælthavet samt Limfjorden og tætte bestande af den sortmundede kutling Neogobius melanostomus i det sydlige Bælthav.

Ved hjælp af en multivariat korrelationsanalyse fandt vi, at en mindre del af ændringerne i samfundsstrukturen kan tillægges stigningen i %NISrecords, mens forskelle i salinitet fra Østersøen ud mod Nordsøen bidrager væsentligt mere til at forklare regionale forskelle i samfundsstrukturen inden for plante- og dyregrupperne. Udover at ændringer i samfundsstruktur falder sammen med den generelle stigning i artsdiversitet med stigende saltholdighed, så antages den større betydning af NIS i de nordvestlige mere salte regioner at være et resultat af (1) større udveksling af vand og dermed NIS-individer pga. høj hydrodynamisk udveksling, (2) tilførsel af NIS gennem Nordsø-Kattegat åbningen, (3) de salte regioner omfatter en række store forstyrrede fjordsystemer, herunder Limfjorden, og (4) Limfjorden er endvidere et optimalt sted for NIS, da regionen udgøres af en række delsystemer karakteriseret ved både højsalint vand (optimalt for stenohaline arter) samt brakvand velegnet til euryhaline arter. Denne tolkning indikerer, at en væsentlig del af NIS i danske farvande er kommet til som sekundære introduktioner fra tilstødende farvande, og i mindre grad er kommet til via ballastvand langt borte fra.

En univariat korrelationsanalyse blev anvendt til at vurdere mulige sammenhænge mellem tidslige ændringer i forekomsten af NIS (%NISrecord) og ændringer i forskellige miljøforhold (temperatur, salinitet, sigtdybde, primærproduktion, koncentration af klorofyl a og total kvælstof). Analysen viste en meget svag sammenhæng, hvilket tyder på, at det ikke er ændringer i det modtagende miljø, som har været udslagsgivende for stigningen i antallet af NIS. Mere detaljerede analyser af tidslige og rumlige forskydninger i forholdet mellem hjemmehørende og ikke-hjemmehørende arter er dog nødvendig for reelt at kunne vurdere betydningen af lokale miljøforhold for ændringer i udbredelse og dominans af NIS.