Hækkun sjávarhita um 2-3 gráður hefði stórfelld áhrif á vistkerfið | Háskóli Íslands Skip to main content
12. október 2020

Hækkun sjávarhita um 2-3 gráður hefði stórfelld áhrif á vistkerfið

""

Hækkun sjávarhita um tvær til þrjár gráður myndi hafa stórfelld áhrif á sjávarvistkerfi Íslands og þar af leiðandi á helstu nytjastofna Íslendinga. Þetta sýna niðurstöður umfangsmikilla rannsókna vísindamanna og nemenda við Háskóla Íslands og samstarfsfólks þeirra við Hafrannsóknastofnun. Sagt er frá niðurstöðunum í grein í vísindatímaritinu Scientific Reports, sem er hluti af Nature-tímaritaútgáfunni, sem kom út í liðinni vikunni. Niðurstöður sýna einnig að útbreiðsla nærri þriggja af hverjum fjórum fiskitegundum sem skoðaðar voru í rannsókninni hefur breyst á síðustu tveimur áratugum samhliða hlýnun sjávar í kringum landið. 

Að rannsókninni, sem nefnist „Shifting fish distributions in warming sub-Arctic oceans“, standa þau Steven E. Campana, prófessor við Líf- og umhverfisvísindadeild, Ragnhildur B. Stefánsdóttir líffræðingur og þau Klara Jakobsdóttir og Jón Sólmundsson, fiskifræðingar hjá Hafrannsóknastofnun.

Rannsóknin byggist m.a. á BS-verkefni Ragnhildar í líffræði sem hún lauk í fyrra. „Ég hef ætíð haft mikinn áhuga á áhrifum loftlagsbreytinga og var það meðal annars ein af ástæðunum fyrir því að ég ákvað að fara í líffræði. Hugmyndin af rannsókninni kviknaði þegar ég tók áfanga hjá Steven Campana um vistfræði fiska. Þar fjallaði hann meðal annars um hvaða áhrif hækkandi hitastig sjávar gæti haft á fisktegundir og vakti það strax áhuga minn á því að meta áhrif umhverfisbreytinga á Íslandsmiðum á útbreiðslu fisktegunda. Við þróuðum svo hugmyndina að rannsókninni eins og hún er í dag í sameiningu og vorum við svo heppin að fá til liðs við okkur Klöru og Jón hjá Hafrannsóknarstofnun,“ segir Ragnhildur um kveikjuna að rannsókninni.

Í henni metur hópurinn áhrif hækkandi hitastigs sjávar á Íslandsmiðum á útbreiðslu fisktegunda. „Við skoðuðum hvort breyting væri á útbreiðslu hverrar tegundar fyrir sig, í hvaða stefnu sú breyting væri og einnig hvort ástæða tilfærslu tegundarinnar væri vegna hitastigsbreytinga en ekki vegna t.d. breytinga í stofnstærð. Búist var við að tegundir sem þola þröngt hitastigsbil og eru með búsvæði nálægt hitamörkum sínum væru viðkvæmari fyrir hitastigsbreytingum og því líklegri til að færa útbreiðslu sína við hækkun hitastigs. Við settum svo saman framtíðarspár um áhrif frekari hitastighækkana sjávar á dreifingu fisktegunda,“ segir hún. 

82 fiskitegundir undir smásjánni

Rannsóknin byggðist á gögnum Hafrannsóknastofnunar sem fengust úr stofnmælingum botnfiska á Íslandsmiðum á árabilinu 1996-2018 og náðu yfir 5390 tog á 245 mismunandi stöðvum umhverfis landið. Mælingarnar hafa verið gerðar með sambærilegum hætti haust hvert og mynda gagnasafn um útbreiðslu tegunda og stofnstærð ásamt skráningu umhverfisþátta á hverri stöð, að sögn Ragnhildar, en alls náði rannsóknin til 82 fiskitegunda sem finnast reglulega við Ísland.

„Það hafa áður verið gerðar rannsóknir sem sýnt hafa fram á færslu á dreifingu fisktegunda í tengslum við hitastigsbreytingar en þetta er sú fyrsta, sem við vitum um, þar sem umfang og stefna breytinga á dreifingu tegunda á þessu stærðarbili er ákvörðuð með magnbundnum hætti og jafnframt sagt til um mögulegar breytingar á tilfærslu tegunda í framtíðinni,“ bætir Ragnhildur við.

Til að bera kennsl á þær tegundir sem breytt höfðu dreifingu sinni milli ára vegna hitastigsbreytinga var notast við þrjár mismunandi aðferðir. Tilfærsla tegunda var kortlögð og gerður samanburður á hverri tegund fyrir sig milli ára. Gerð var svokölluð línuleg aðhvarfsgreining á breytingu á þungamiðju dreifingar hverrar tegunda milli ára til að greina hvort um væri að ræða markverða færslu á dreifingu. Lengd og stefna tilfærslu hverrar tegundar var svo reiknuð ásamt því sem skoðað var hvort tegundir hefðu færst á grynnri eða dýpri slóð í sjónum. Því varð til eins konar þrívíddarlíkan af tilfærslu hverrar tegundar.

Auk þessa var stuðst við líkan sem tekur tilliti til margra breytistærða til að spá fyrir um dreifingu tegunda með hækkandi hitastigi. „Fyrir rannsóknina var útbúinn stuðull fyrir kjörhitastig tegunda og þol þeirra fyrir breyttu hitastigi sem nýttust sem mikilvægt tól til að útskýra og spá fyrir um breytingu á dreifingu tegunda. Hér skapast því ný rannsóknartækifæri sem gætu fært okkur frekari spennandi þekkingu á sviði sjávarlíffræði í framtíðinni,“ segir Ragnhildur um nýmælið í rannsókninni.

„Ég hef ætíð haft mikinn áhuga á áhrifum loftlagsbreytinga og var það meðal annars ein af ástæðunum fyrir því að ég ákvað að fara í líffræði. Hugmyndin af rannsókninni kviknaði þegar ég tók áfanga hjá Steven Campana um vistfræði fiska. Þar fjallaði hann meðal annars um hvaða áhrif hækkandi hitastig sjávar gæti haft á fisktegundir og vakti það strax áhuga minn á því að meta áhrif umhverfisbreytinga á Íslandsmiðum á útbreiðslu fisktegunda. Við þróuðum svo hugmyndina að rannsókninni eins og hún er í dag í sameiningu og vorum við svo heppin að fá til liðs við okkur Klöru og Jón hjá Hafrannsóknarstofnun,“ segir Ragnhildur B. Stefánsdóttir, einn aðstandenda rannsóknarinnar.

Fundu þrjá mögulega nýja landnema

Niðurstöður rannsóknanna leiddu í ljós að hitastig sjávar á hafsbotni hækkaði að meðaltali um 0,33°C á rannsóknartímabilinu en hitastigshækkunin mældist mismikil milli hafsvæða við Ísland og út frá sjávardýpt. „Síbreytileg haffræðileg skilyrði geta valdið því að hlýnun sjávar gerist hægar í kringum Ísland en á öðrum svæðum,“ útskýrir Ragnhildur.

Rannsóknin gefur einnig til kynna að 72% rannsóknategundanna (59 tegundir af 82) hafi fært útbreiðslu sína að meðaltali um 38 km við 1°C hækkun á sjávarhita en mest mældist hún 326 km hjá einni tegund. „Þá sýna framtíðarspár að hjá um 7% tegunda yrði tilfærsla um meira en 100 km við sömu hitastigshækkun. Það gefur því auga leið að hækkun sjávarhita um 2°-3°C myndi hafa stórfelld áhrif á sjávarvistkerfi Íslands,“ segir hún.

Í rannsókninni bar hópurinn enn fremur kennsl á þrjár tegundir sem mögulega nýja landnema vegna hækkandi hitastigs sjávar, svartgómu (Helicolenus dactylopterus), trjónuhala (Coelorinchus caelorhincus) og makríl (Scomber Scombrus), sem allar flokkast sem hlýsjávartegundir sem þola þröngt hitastigsbil, en Íslendingar eru þegar farnir að veiða síðastnefndu tegundina og hafa af henni umtalsverðar tekjur. 

Hefði stórfelld áhrif ef nytjategundir færa sig til

Ragnhildur undirstrikar að ekki sé von á svo stórfelldum breytingum í hafinu í náinni framtíð og bendir jafnframt á að skilyrði í hafinu í kringum Íslands séu heldur sveiflukenndari og óútreiknanlegri en víða annars staðar vegna þeirra hlýju og köldu strauma sem mætast við landið. Engu að síður hafi niðurstöður rannsóknarinnar mikla þýðingu fyrir samfélagið. 

„Það ert talið líklegt að hitastig sjávar á Íslandsmiðum muni halda áfram að hlýna á næstu árum. Það gæti bæði haft þau áhrif að hingað koma nýir landnemar, sem færast norðar vegna hækkandi hitastigs sunnar við Ísland, og að veiðislóð nytjategunda færist út úr landhelgi okkar og yfir á enn norðlægari slóðir. Sjávarútvegur hefur lengi verið einn mikilvægasti atvinnuvegur landsins og það myndi hafa stórfelld áhrif á fiskveiðar á Íslandi ef nytjategundir myndu hverfa,“ segir Ragnhildur en bætir því þó við að með komu nýrra nytjategunda felist hugsanleg ný tækifæri fyrir sjávarútveg. Makrílgöngur og -veiðar við landið séu gott dæmi um það.

Grein vísindamannanna má nálgast á vef Scientifc Reports.

þorskur