Vertikalfordeling og adferd hos krillen, Euphausia superba, amfipoden, Themisto gaudichaudii, fisk og luftpustende predatorer i havområdet rundt Sør Georgia

• Main Author: Loshamn, Einar Kristen
• Other Authors: Stein Kaartvedt og Thor A. Klevjer
• Format: Master Thesis
• Language: Norwegian Bokmål
• Published: 2009
• Subjects: krill Sør-Georgia Themisto gaudichaudii Euphausia superba isfisk pingviner pelssel; VDP::480; Antarctic; Southern Ocean; The Antarctic; Norway; Antarc*; Antarctic Krill; Antarktis*; Arctocephalus gazella; Eudyptes chrysolophus; Euphausia superba; Pygoscelis adeliae; Pygoscelis papua
• Online Access: http://hdl.handle.net/10852/11684; http://urn.nb.no/URN:NBN:no-24361

Sammendrag Denne oppgaven er basert på data samlet inn under AKES 1 toktet (Antarctic Krill and Ecosystem Studies), utført i regi av Havforskningsinstituttet (IMR: Institute for Marine Research, Norway) med forskningsfartøyet F/F G.O. Sars. AKES var Norges bidrag til polaråret 2007/2008. Hovedmålet med toktet var å finne bedre metoder for akustisk bestandsestimering av krill, Euphausia superba, samt å framskaffe grunnleggende data om det antarktiske økosystemet. Det er en økt interesse fra kommersielle fiskerier som ønsker å utnytte den ressursen krill representerer. Krill er den dominerende biomassekomponenten og den viktigste fødeorganisme for luftpustende predatorer og mange fisk i Sørishavet. Siden krill spiller en så sentral rolle i Sørishavets økosystem, er det viktig å bestandsestimere arten og forstå dens posisjon i økosystemet før det settes kvoter for fiskeriene. Datagrunnlaget for denne oppgaven er samlet inn mellom 54°16.017′ S - 36°68.884′ V og 53°38.700′ S - 30°85.166′ V rundt Sør Georgia i perioden 18.-23. januar. Under toktet ble det kontinuerlig samlet inn akustiske data fra skipets ekkolodd og jevnlig utført registreringer av ulike miljøparametere (temperatur, saltholdighet og fluorescens / chl-a). Det ble også trålt for å identifisere hvilke arter de ulike ekkogivende strukturene bestod av. I tillegg til de akustiske dataene fra skrogmonterte ekkolodd, ble det satt ut to akustiske rigger kalt Search lander (SL) og Mini lander (ML). Disse var utstyrt med 38 kHz ekkolodd for å få akustiske registreringer fra en og samme lokalitet over tid. SL ble plassert på bunnen og ”ser” opp mot overflaten, mens ML ble plassert rundt 50m under havoverflaten og ”ser” ned mot bunnen. Landerene gir mye bedre oppløsning på de akustiske dataene, og man kan observere biologi skrogekkoloddene ikke klarer å fange opp. Dette gjelder spesielt den akustiske blindsonen i de øverste 20m av vannsøylen som alle de skrogmonterte ekkoloddene på G.O. Sars gir. Jeg har sammenlignet de akustiske dataene fra skrogmonterte ekkolodd med data fra Search landeren for å se om skrogdataene gir et reelt bilde av hva som skjer i området. Undersøkelsene viste at de akustiske dataene fra skrogmonterte ekkolodd ga et representativt bilde på fordelingen av krill i undersøkelsesområdet. Resultatene fra SL avdekket at det bare var noen få krillstimer som gikk helt opp til overflaten om natten. Hovedtyngden av biomassen befant seg også dypere enn 30m om natten. Ettersom lite av biomassen / krillen migrerte helt opp mot overflaten, gir de skrogmonterte ekkoloddene et ganske godt, om ikke nødvendigvis helt korrekt bilde av vertikalfordelingen i undersøkelsesområdet. Alle ekkodataene viste en patchy (flekkvis) utbredelse av krillen, E. superba, amfipoden, Themisto gaudichaudii, og deres predatorer. I området rundt Sør Georgia var både luftpustende predatorer og demersale isfisk, som til tider svømmer opp fra bunnen, potensielle predatorer. Disse predatorene har for det meste en krillbasert diett. Enkelte av dem spiser i tillegg T. gaudichaudii og isfisk, men i mye mindre grad enn krill. Mine resultater, både akustiske- og tråldata, viste at mesteparten av krillen oppholdt seg i stimer. Krillstimene var mindre og mer kompakte på dagtid og løste seg opp og ble mer diffuse og større i overflatelagene om natten. Dette tilskrives at de i mindre grad blir utsatt for predasjon om natten, siden de er vanskeligere å oppdage i mørket. Stiming er ikke den eneste måten krill kan unngå trusselen fra predatorene. Døgnlig vertikal migrasjon (DVM) til dypere deler av vannsøylen kan også redusere predasjonsrisikoen. Både de visuelle observasjonene på ekkogrammene og analysene jeg utførte, viste at krillen oppholdt seg høyere i vannmassene om natten enn på dagen. Videre observerte jeg at krillstimene hadde en bimodal (todelt) fordeling på dagen (50-60m og 80-120m), og at de gikk helt ned til bunnen over Sør Georgias grunne sokkel (< 300m). Hovedbiomassen av krillen oppholdt seg i området med mest fytoplankton (chl-a) på et dyp mellom 30-50m på natten. På bakgrunn av de akustiske registreringene og tråltrekkene, ble det også dokumentert betydelige mengder av den hyperiide amfipoden, T. gaudichaudii. Hovedtyngden av de akustiske registreringene av T. gaudichaudii var mellom 30-60m, men det ble også observert T. gaudichaudii i forbindelse med bunnen. Amfipodelagene utførte døgnlige vertikale migrasjoner i undersøkelsesområdet. Av de luftpustende predatorene jeg observerte på ekkogrammene er det grunn til å anta at pingvinene (gulltoppingvin (Eudyptes chrysolophus), bøylepingvin (Pygoscelis papua) og adeliepingvin (Pygoscelis adeliae)) utgjorde den største trusselen som krillpredatorer. Pingvinene jaktet tilnærmet bare på dagtid og hadde et dykkemønster som tilsvarte den bimodale utbredelsen til krillstimene. Jeg observerte bare noen få akustiske registreringer som kunne tilskrives pelssel (Arctocephalus gazella) og sjøfugl (ulike albatrosser og petreller). Isfiskene som ble fanget i størst kvanta var: Champsocephalus gunnari, Chaenocephalus aceratus og Pseudochaenichtys georgianus. Isfisken oppholdt seg i de dypere delene av vannmassene, med hovedtyngden av fisk i området 0-15m over bunnen. Isfisken migrerte opp fra bunnen på natten trolig for å jakte krill i pelagialen. Advances in technology allow novel approaches to gain new insight of animal life and a more detailed understanding of marine ecosystem functioning. During the Antarctic Krill and Ecosystem Survey (AKES) to the Southern Ocean in January-March 2008, an autonomous observation platform was submerged near South Georgia. Fitted with a 38 kHz scientific echosounder, this platform provided a stable, ship-independent station capable of scanning the water column from bottom to surface once per second. Data from this so called Lander augmented the traditional ship-borne sampling procedure with high-resolution acoustic data, enabling us to study krill swarms, diving predators, and their interaction without interference or disturbance from the ship. For both vertical extent and vertical distribution of swarms, data from the Lander were similar to data from the hull-mounted echosounders, verifying that ship-borne acoustics provide a representative view of krill distribution in the area. These data showed that only few krill swarms ascended all the way to the surface, and that the bulk of biomass remained at depths larger than 30 m even at night. A large number of dive-profiles from air-breathing animals were also observed. There was a clear diel pattern in the number of dives, almost all dives occurred during daytime. The vertical distribution of dive depths showed a bimodal pattern, mirroring the daytime distribution pattern of krill-swarms, with one mode centered slightly above 50 m depth, overlapping a peak in chlorophyll a, the other mode centered below 100 m depth. Although vertical overlap between dive depths and krill distribution was high, most dives observed from air-breathing animals did not match the horizontal distribution of krill swarms. These results suggest that even if the predators can infer the vertical distribution of krill from environmental cues, the swarming of the Antarctic krill is an effective way of hiding from the predators.