River restoration in Bognelv, Northern Norway : salmonid and macroinvertebrate responses to restoration measures

• Main Authors: Nordhov, Per-Fredrik Rønneberg, Paulsen, Sandra Marie
• Other Authors: Colman, Jonathan E., Haugen, Thrond O.
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: Norwegian University of Life Sciences, Ås 2016
• Subjects: Restoration ecology; River restoration; Atlantic salmon; Brown trout; Arctic charr; Macroinvertebrates; VDP::Mathematics and natural science: 400; VDP::Agriculture and fishery disciplines: 900; Arctic; Norway; Elva; Elven; Bognelv; Finnmark; Nord-Norge; Northern Norway; Røye; Salmo salar
• Online Access: http://hdl.handle.net/11250/2398865

This is the fourth study of the response of salmonids to river restoration in Bognelv in Finnmark County, Norway. Bognelv was channelized, erosion secured and flood protected during the late 1930s to early 1990s period, and as a consequence of this, salmonid densities declined dramatically. The first restoration measures were conducted in 2006, and the last restoration measure to date were conducted autumn 2014. Following previous surveys’ sampling design, we sampled salmonid juveniles using electrofishing and benthic invertebrates were sampled by means of kick-sampling. Brown trout (Salmo trutta) responded quickly to restoration measures, already in 2008 with relatively much higher densities compared to before 2006, and continued to their highest overall mean production of juveniles in 2015. Atlantic salmon (Salmo salar) densities remained low through 2013, but then increased substantially in 2015, but not on the same level as brown trout. According to our data, Arctic charr (Salvenius alpinus) have barely responded to the restoration measures, being absent from all samples in 2013 and 2015, and was therefore excluded from our analyses. Macroinvertebrates were classified to the level of species for the first time in 2015 to better investigate their response to the restoration measures. The most important environmental variables influencing density and length for Atlantic salmon and brown trout juveniles were; depth, duration of growth period, temperature during growth period, moss cover, 1+ density, gravel and distance from E6 (the estuary). An ordination analysis was carried out to reveal environmental and restoration effects on the macroinvertebrate community. The most important environmental variables that affected diversity of macroinvertebrates were; distance from E6 and water velocity. Macroinvertebrate diversity increased with increasing distance from E6 and increasing water velocity. Type of restoration measure had different effects on brown trout and Atlantic salmon densities. Both species had highest 0+ densities in areas with weirs and riparian modifications, while brown trout and Atlantic salmon 0+ density was lower in side channels and tributaries than in unrestored stations. 0+ Atlantic salmon density increased with increasing time since restoration. 0+ brown trout length was greater in areas with weirs and riparian modifications, while length was lower in side channels and tributaries. 0+ brown trout length was greater in restored stations than in unrestored stations. 0 + brown trout length decreased with increasing time since first restoration measure (2006). 0+ Atlantic salmon length was greater in side channels and tributaries, while weirs and riparian modifications had little effect on their length. The highest diversity of macroinvertebrates was found in areas where riparian modifications and opening of side channels/tributaries was conducted. Areas with weirs had a similar effect as unrestored areas on diversity. The restoration process appears to have started, with promising responses for brown trout production, but further monitoring and broader scaled sampling is needed to better test the effects of different restoration measures on all three salmonids and macroinvertebrates in Bognelv. Elverestaurering i Bognelv, Nord-Norge. Respons hos laksefisk og bunndyr på restaureringstiltak. Dette er den fjerde M.Sc.-studien av anadrome laksefisks respons på restaureringstiltakene gjennomført i perioden 2006-2014 i elva Bognelv i Finnmark. Feltarbeidet ble gjennomført i juli og september 2015 der laksefiskyngel ble samlet inn ved elfiske og bunndyr ved sparkeprøver. Bognelv ble i årene mellom 1930-tallet og tidlig 1990-tallet kanalisert, flom- og erosjonssikret. Dette medførte at tettheten av fisk sank dramatisk. Etter restaureringen startet i 2006 har ørret (Salmo trutta) respondert raskt, med høyest gjennomsnittlig tetthet av ungfisk i 2015. Bestanden av laks (Salmo salar) hadde lav tetthet frem til og med 2013. I 2015 har tettheten økt betydelig, med høyest gjennomsnittlig tetthet siden restaureringsprosessen begynte. Dog har ikke tetthetsøkningen vært av samme omfang som for ørret. Røye (Salvenius alpinus) har tilsynelatende respondert dårlig på tiltakene og ble ikke fanget i verken 2013 eller 2015. Røye er derfor ikke inkludert i analysene i denne studien. Bunndyr ble for første gang artsbestemt i 2015 for å undersøke bunndyrs respons på restaureringstiltakene. Dybde, lengde på vekstsesong, temperatur i vekstsesongen, dekningsgrad av mose, 1+ tetthet, substrat og avstand fra E6 (utosområdet) var de viktigste miljøvariablene til å påvirke tetthet og lengde hos ørret og laks. Artsdiversitet hos bunndyr ble i størst grad påvirket av miljøvariablene vannhastighet og avstand fra E6. Artsdiversiteten økte med økende avstand fra E6 og med økende vannhastighet. En ordinasjonsanalyse ble gjennomført for å undersøke påvirkningen av miljøvariabler og restaureringstiltak på bunndyrsamfunnet i elva. Studien viser at ulike former for restaureringstiltak hadde ulike effekter på tettheten av laks og ørret. Tetthet av 0+ ørret var høyere i områder med terskler og kantvegetasjon og lavere i sideløp og mindre tilstøtende bekker. Tettheten av laks 0+ økte med tid siden restaurering. For 0+ ørret har lengden avtatt med tiden etter første restaurering (2006). Til tross for dette var lengden større i restaurerte stasjoner enn urestaurerte. Restaureringstiltak hadde svak effekt på lengde hos 0+ laks, mens lengden var størst i sidekanaler og bekker. Størst bunndyrdiversitet ble observert i områder med forbedret kantvegetasjon og åpning av sidekanaler og bekker. Bygging av terskler hadde omtrent samme effekt på diversitet hos bunndyr som områder der restaurering ikke var gjennomført. Etter vår vurdering har restaureringsprosessen i Bognelv startet, med særlig lovende resultater for ørretproduksjonen. Det vil være viktig med videre studier i elven for å undersøke fisks og bunndyrs respons på restaureringstiltakene over tid. M-NF